Jeśli koty mają dziewięć żyć, to co z radiogalaktykami? Najwyraźniej wybrane z nich mają co najmniej trzy. Astronomowie informują o odkryciu jednego z najrzadszych typów galaktyk radiowych – tak zwanej radiogalaktyki triple-double, co można przetłumaczyć jako potrójno-podwójna. Położona w jej wnętrzu supermasywna czarna dziura już nie raz wznawiała aktywność. Obiekt J022248−060934 znajduje się w odległości około 7,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi i jest dopiero siódmym znanym przypadkiem tego typu.
Radiogalaktyki są niczym olbrzymie kosmiczne silniki napędzane czarnymi dziurami. Źródłem ich emisji radiowej jest supermasywna czarna dziura położona w centrum zwykłej, podobnej do Drogi Mlecznej dyskowej galaktyki macierzystej, która akreuje (czyli ściąga) na siebie okoliczną galaktyczną materię, wyrzucając przy tym jej część w postaci dwóch przeciwległych dżetów formujących się nad jej biegunami magnetycznymi. Te dżety to silne strugi materii złożone z wysokoenergetycznych cząstek, które ostatecznie zderzają się z otaczającym galaktykę ośrodkiem międzygwiazdowym i tworzą przy tym ogromne radiowe płaty (loby), wypromieniowujące energię w zakresie radiowym. Emisja ta powstaje dzięki zjawisku promieniowania synchrotronowego: relatywistyczne elektrony poruszające się po torach spiralnych w ich polach magnetycznych emitują światło.
Wśród radiogalaktyk spotyka się obiekty o bardziej złożonej strukturze, w których widoczne są dwie pary płatów radiowych. Tak zwane radiogalaktyki podwójne (double-double) stanowią zapis epizodycznej aktywności supermasywnej czarnej dziury obecnej w ich centrach i sterującej ich zmienną w czasie aktywnością. Po okresie intensywnej emisji dżetów może nastąpić faza wygaszenia, ale po pewnym czasie czarna dziura ponownie zaczyna akreować materię, uruchamiając kolejne strugi. W rezultacie w przestrzeni międzygalaktycznej pozostają swoiste warstwy emisji radiowej, które dokumentują kolejne cykle aktywności jądra galaktyki.
Nowo odkryta radiogalaktyka J022248−060934 wyróżnia się tym, że posiada aż trzy pary płatów radiowych, które rozciągają się po obu stronach jej jądra. Oznacza to, że w tym przypadku centralna czarna dziura co najmniej trzykrotnie włączała się i wyłączała, generując kolejne epizody aktywności. Ta cecha definiuje rzadką klasę obiektów określanych jako triple-double radio galaxies (w skrócie TDRG). Każda para płatów radiowych jest tu zapisem innej fazy aktywności jądra galaktyki. Co więcej, rozmiary odkrytej struktury są imponujące: emisja radiowa rozciąga się na około pięć milionów lat świetlnych, co kwalifikuje ją do klasy tak zwanych radiogalaktyk gigantycznych – największych pojedynczych struktur we Wszechświecie, mających rozmiary większe niż megaparsek.
Odkrycia dokonano dzięki interferometrowi radiowemu MeerKAT, będącego jednym z najczulszych instrumentów do badań nieba w zakresie fal radiowych. Radioteleskop MeerKAT, składający się z 64 anten w Republice Południowej Afryki, należy do prekursorów przyszłego projektu Square Kilometre Array (SKA) – planowanego, największego obserwatorium radiowego świata. Jego czułość i szerokie pole widzenia umożliwiają odkrywanie obiektów, które wcześniej pozostawały poza zasięgiem naszych instrumentów. Takich jak opisywana galaktyka, będąca kosmiczno-archeologicznym śladem wielokrotnego odradzania się aktywności jej aktywnego jądra.
Czytaj więcej:
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Źródło: Phys.org
Na ilustracji:
Mapa emisji radiowej w zakresie ciągłym radiogalaktyki typu triple-double, ukazująca jej strukturę morfologiczną oraz położenie galaktyki macierzystej, zaznaczone krzyżykiem. Trzy pary płatów radiowych oznaczono jako I (zewnętrzne), II (pośrednie) oraz III (wewnętrzne) (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2026), DOI: 10.1093/mnras/stag378)
