Az Univerzum tele van galaxishalmazokkal − a kozmikus háló csomópontjain felhalmozott hatalmas struktúrákkal. Egyetlen galaxishalmaz több millió fényévnyi kiterjedésű lehet, és akár több ezer galaxisból állhat.
A galaxisok a halmaz teljes tömegének csak néhány százalékát teszik ki, annak körülbelül 80 százaléka sötét anyag, a többi pedig forró plazma: 10 millió Celsius-fok fölé hevített gáz, melyet gyenge mágneses mezők hálóznak be. A kutatók most egy sor ritkán megfigyelt rádióobjektumot − rádiós relikviát, rádiós halót és fosszilis rádióemissziót − azonosítottak egy különösen dinamikus galaxishalmazban, az Abell 3266-ban. Mindez szembemegy az ilyen objektumok eredetére és jellemzőire vonatkozó eddigi elméletekkel.
Relikviák, halók és fosszíliák
A galaxishalmazok a folyamatok széles skálájának tanulmányozását teszik lehetővé − beleértve a mágnesességet és a plazmafizikát − olyan környezetben, amelyet laboratóriumainkban nem tudunk újraalkotni. A halmazok összeütközése során hatalmas mennyiségű energia kerül a forró plazma részecskéibe, ami rádiósugárzást generál. Ez a sugárzás a legkülönbözőbb formákban és méretekben jelentkezik:
- a „rádiós relikviák" ív alakúak, a plazmán keresztülhaladó lökéshullámok hajtják őket, és töltik fel energiával a részecskéket
- a „rádióhalók" a halmaz középpontja felé helyezkednek el, a forró plazmában fellépő turbulencia táplálja őket, és ad energiát a részecskéknek
- a „fosszilis" rádióforrások a rádiógalaxisok középpontjában lévő szupermasszív feketelyuk halálának rádiós maradványai
A Monthly Notices of the Royal Astronomical Society című folyóiratban megjelent új tanulmány az Abell 3266 nevű galaxishalmaz rendkívül részletes vizsgálatát mutatja be, amihez az ASKAP rádióteleszkóp és az Australia Telescope Compact Array (ATCA) új adatait használták fel. Ez egy dinamikus és folyamatosan ütköző rendszer, mintegy 800 millió fényévre innen. Eddig azonban nem észleltek benne relikviákat vagy halókat.
Illusztráció.
Fotó: Andy Holmes / unsplash
A készült képeken – melyik erre a linkre kattintva nézhetők meg – a sárga színek olyan jellegzetességeket mutatnak, ahol aktív az energiabevitel. A kék köd a forró plazmát jelképezi, amelyet röntgenhullámhosszon rögzítettek. A pirosabb színek olyan vonásokat mutatnak, amelyek csak alacsonyabb frekvenciákon láthatóak.
Ez azt jelenti, hogy ezek az objektumok idősebbek és kevesebb energiával rendelkeznek: vagy sok energiát veszítettek az idő múlásával, vagy kezdetben sem volt sok energiájuk.
Az adatok olyan sajátosságokat mutatnak, amilyeneket eddig még nem láttak relikviáknál. Az Abell 3266-ban található relikvia „rossz irányú": homorú alakja szokatlan. Ezek az adatok megtörték a relikviák keletkezésének megértését, és további kutatásokat igényelnek, hogy a kutatók képesek legyenek megfejteni az e rádióobjektumok mögött meghúzódó összetett fizikát.
A jövő felé
Ez még csak az Abell 3266 megértéséhez vezető út kezdete. Rengeteg új és részletes információt fedeztek fel, de a tanulmány sok kérdést vetett fel. Mindenestre ezek a teleszkópok megalapozzák a Square Kilometer Array projekt forradalmian új tudományát.
