Het grootste sterrenstelsel dat zojuist is gevonden, is ontdekt en het zal je hersenen kapot maken

Astronomen hebben zojuist een absoluut beest van een melkwegstelsel gevonden.

Alcyoneus bevindt zich op ongeveer 3 miljard lichtjaar afstand en is een gigantisch radiostelsel van 5 megaparsec in de ruimte. Het is 16,3 miljoen lichtjaar lang en vormt de grootste bekende structuur van galactische oorsprong.

Deze ontdekking benadrukt ons misverstand over deze reus en wat zijn verbazingwekkende groei drijft. Maar het zou een weg kunnen bieden naar een beter begrip, niet alleen van gigantische radiosterrenstelsels, maar ook van het intergalactische medium dat naar de uitgestrekte leegten van de ruimte drijft.

Gigantische radiosterrenstelsels zijn een ander mysterie in een wereld vol mysterie. Het bestaat uit een gaststerrenstelsel (de groep sterren die rond de kern van een sterrenstelsel cirkelen met daarin een superzwaar zwart gat), evenals massieve jets en lobben die uitbarsten vanuit het galactische centrum.

Deze jets en lobben, die in wisselwerking staan ​​met het centrum van de sterrenstelsels, werken als Synchrotron Om elektronen te versnellen die radiostraling produceren.

We weten zeker dat we weten wat de jets produceert: een actief superzwaar zwart gat in het galactische centrum. We noemen een zwart gat “actief” wanneer het materiaal consumeert (of “accumuleert”) van een gigantische schijf van materiaal eromheen.

Niet al het materiaal van de accretieschijf die in een baan rond een actief zwart gat draait, komt voorbij de waarnemingshorizon. Een klein deel ervan wordt op de een of andere manier vanuit het binnenste gebied van de accretieschijf naar de polen geleid, waar het als stralen van geïoniseerd plasma de ruimte in wordt gestuwd, met snelheden die een groot percentage van de lichtsnelheid bedragen.

Deze jets kunnen grote afstanden afleggen voordat ze door gigantische radiostralende lobben worden verspreid.

Radiolobben van Alcyoneus. (Uwe et al., arXiv, 2022)

Dit proces is heel normaal. Zelfs de Melkweg heeft radiolobben. Wat we niet echt hebben, is waarom ze in sommige sterrenstelsels uitgroeien tot absoluut gigantische afmetingen, op de mega-Franse schalen. Dit worden radioreuzenstelsels genoemd, en de meest extreme voorbeelden zouden de sleutel kunnen zijn tot het begrijpen van de drijvende krachten achter hun groei.

“Als er kenmerken zijn van gaststerrenstelsels die een belangrijke reden zijn voor de groei van gigantische radiosterrenstelsels, dan is het waarschijnlijk dat gastheren van de grootste gigantische radiosterrenstelsels die hebben”, aldus de onderzoekers, onder leiding van astronoom Martin Ue van de Leidse Sterrewacht. Nederland. Uitleg in hun prepress paperdie is geaccepteerd voor publicatie in Astronomie en astrofysica.

“Evenzo, als bepaalde grootschalige omgevingen significant gunstig zijn voor de groei van gigantische radiosterrenstelsels, dan zullen waarschijnlijk de grootste gigantische radiosterrenstelsels daarin worden gevonden.”

Het team ging op zoek naar deze uitbijters in gegevens verzameld door de LOw Frequency ARray (louvre) in Europa, een interferometrienetwerk bestaande uit ongeveer 20.000 radioantennes, verdeeld over 52 locaties in heel Europa.

Ze verwerkten de gegevens opnieuw via een nieuwe pijplijn, verwijderden ingebedde radiobronnen die de detectie van diffuse radiolobben zouden kunnen verstoren en corrigeerden optische vervorming.

Ze zeggen dat de resulterende afbeeldingen de meest gevoelige zoektocht vertegenwoordigen die ooit is uitgevoerd naar radiolobben van sterrenstelsels. Gebruik dan een bestand De beste tool voor patroonherkenning Beschikbaar om hun doelwit te selecteren: hun ogen.

Zo vonden ze Alcyoneus, afkomstig uit een sterrenstelsel op een paar miljard lichtjaren afstand.

“We hebben ontdekt wat in de projectie de grootste bekende structuur is die is gecreëerd door een enkel sterrenstelsel – een gigantisch radiostelsel van de verwachte geschikte lengte. [of] 4,99 ± 0,04 megaparsec. De echte geschikte lengte is ten minste … 5,04 ± 0,05 megaparsecs,” zij schrijven.

Nadat de lobben waren gemeten, gebruikten de onderzoekers de Sloan Digital Sky Survey om het gaststelsel te begrijpen.

Ze ontdekten dat het een vrij gewoon elliptisch sterrenstelsel was, ingebed in filamenten van het kosmische web, met een massa van ongeveer 240 miljard keer de massa van de zon, met een superzwaar zwart gat in het centrum van ongeveer 400 miljoen keer de massa van de zon.

Beide parameters zijn eigenlijk de basis voor gigantische radiosterrenstelsels, wat enkele aanwijzingen zou kunnen geven over wat de groei van radiolobben stimuleert.

“Verre van techniek, zijn Alcyoneus en zijn gastheer verdacht gewoon: de totale laagfrequente helderheidsdichtheid, stellaire massa en superzware zwarte gatmassa zijn allemaal lager dan die van mediale gigantische radiosterrenstelsels, ondanks hun gelijkenis.” Onderzoekers schrijven.

“Dus zeer massieve of centrale sterrenstelsels zwarte gaten Het is niet nodig voor de ontwikkeling van grote reuzen, en als de waargenomen toestand de bron is voor zijn hele leven, dan is er ook geen hoog radiovermogen.”

Alcyoneus zou in een gebied in de ruimte kunnen zitten dat minder dicht is dan gemiddeld, wat zijn expansie mogelijk zou kunnen maken – of interactie met het kosmische web speelt een rol bij de groei van het lichaam.

Wat er ook achter zit, onderzoekers geloven dat Alcyoneus nog steeds groter wordt, ver in de kosmische duisternis.

Het onderzoek is geaccepteerd voor publicatie in Astronomie en astrofysicaVerkrijgbaar bij arXiv.