Bild des Haufens, in dem die Muttergalaxie weiß und die Radiokeulen rot dargestellt sind. (Nationales Zentrum für Radioastrophysik) Wären wir vor etwa 260 Millionen Jahren in der Nähe des Galaxienhaufens Abell 980 gewesen und hätten in dessen Herz blicken können, hätten wir möglicherweise tatsächlich etwas sehr Spektakuläres gesehen.
Die hellste Galaxie im Haufen brach aus, das Ergebnis der Aktivität ihrer supermassereichen Galaxie schwarzes Loch , ein Ereignis, bei dem riesige Blasen explodierten und Radiolicht in den Weltraum aussendeten.
In einer neuen Studie sagt ein Team von Astronomen unter der Leitung von Surajit Paul von der Savitribai Phule Pune University in Indien, dass diese neu entdeckten Blasen – sogenannte Radiokeulen oder Radiogalaxien – die ältesten ihrer Art sind, die wir je gesehen haben.
Darüber hinaus wurde ein Paar jüngerer Lappen gefunden. In einer zweiten Arbeit führte dasselbe Team diese auf dieselbe Muttergalaxie zurück, was das kombinierte Objekt zu einem seltenen Beispiel eines doppelten Lappenpaares machte – was darauf hindeutet, dass das supermassive Schwarze Loch der Galaxie episodisch ausgebrochen ist.
Da sich Radiokeulen über Millionen von Lichtjahren erstrecken können und damit viel größer sind als die Galaxien, aus denen sie hervorgehen, können sie das intergalaktische Medium, das dünne Gas zwischen Galaxien, beeinflussen. Die Untersuchung dieser Strukturen kann uns helfen, dieses Medium sowie die wiederkehrende, episodische Aktivität des Supermassiven besser zu verstehen Schwarze Löcher die sie erschaffen.
Radiokeulen kommen im Universum ziemlich häufig vor. Sie entstehen, wenn ein supermassereiches Schwarzes Loch eine aktive Phase hat und Materie aus dem Raum um es herum schlürft.
Während das meiste Material auf das Schwarze Loch fällt, wird ein Teil davon entlang der äußeren Magnetfeldlinien des Schwarzen Lochs zu seinen Polen beschleunigt, wo es in Form von zwei Jets, die sich mit einem erheblichen Prozentsatz der Lichtgeschwindigkeit bewegen, in den Weltraum geschleudert wird.
Diese Jets dringen in den intergalaktischen Raum ein, wo sie sich zu Lappen ausdehnen, die mit dem intergalaktischen Medium interagieren. Diese Lappen fungieren als Synchrotron, um Elektronen zu beschleunigen und Radioemissionen zu erzeugen.
Das Problem besteht darin, dass sie sehr schnell verschwinden, sodass wir sie nicht mehr erkennen können, und es wurden keine gefunden, die älter als 100 Millionen Jahre sind, so wie wir sie sehen. Allerdings können solche Relikte wertvolle Informationen über die Bedingungen ihrer Entstehung enthalten.
Paul und seine Kollegen stellten die Hypothese auf, dass eine Umgebung, die ihr Überleben wahrscheinlich verlängern könnte, das heiße, entspannte Medium eines massearmen und ruhigen Galaxienhaufens ist.
Mit dem Giant Meterewave Radio Telescope in Indien suchten sie in Galaxienhaufen nach einer solchen Umgebung – und fanden eine in Abell 980, etwa 2 Milliarden Lichtjahre entfernt. Dort entdeckten sie schwache Radiostrukturen – Lappen, die sie auf etwa 260 Millionen Jahre altern konnten und die sich über eine Entfernung von 1,2 Millionen Lichtjahren erstrecken.
Als nächstes musste festgestellt werden, woher die Lappen stammten.
In einer zweiten Arbeit konnten Krishna und seine Kollegen es auf die hellste Galaxie im Haufen zurückführen. Jetzt ist es im Zentrum von Abell 980 zu finden; Krishna und sein Team zeigten jedoch, dass dies nicht immer der Fall war. Im Laufe von etwa 260 Millionen Jahren wanderte es 250.000 Lichtjahre von der Position aus, an der es das erste Keulenpaar aussendete.
Im Zentrum des Haufens angekommen, brach die Galaxie erneut aus und erzeugte ein zweites Lappenpaar. Astronomen haben bisher nur ein paar Dutzend Beispiele von Galaxien gefunden, die mit zwei Radiokeulenpaaren, sogenannten Doppel-Doppel-Radiogalaxien, verbunden sind.
Da die Muttergalaxie der beiden Lappenpaare in Abell 980 gewandert ist und die Lappen getrennt hat, haben Krishna und sein Team diese Galaxien „abgelöste Doppel-Doppel-Radiogalaxien“ genannt. Sie ist außerdem noch seltener als Doppel-Doppel-Radiogalaxien; Es wurden nur zwei weitere Kandidaten gemeldet, was diese Entdeckung zum bislang plausibelsten Beispiel macht, sagen die Forscher.
Zukünftige, empfindlichere Radiobeobachtungen könnten noch mehr Beispiele liefern und dabei helfen, Licht auf die wiederkehrende Natur von Ausbrüchen supermassereicher Schwarzer Löcher zu werfen.
Die beiden Papiere sind derzeit im Druck Astronomie und Astrophysik Und Veröffentlichungen der Astronomical Society of Australia , jeweils. Sie können gefunden werden Hier Und Hier .