№ 4

Декабрь/2022

Russian Traveler 04/2022

Самая большая галактика во Вселенной: ее размер трудно даже вообразить

Фото: Martijn Oei

Радиолепестки Алкионея

Галактика под названием Алкионей простирается на пять мегапарсеков.

Ранее в этом году астрономы обнаружили абсолютно монструозного рекордсмена среди всех галактик. Получившая название Алкионей (в честь гиганта из древнегреческой мифологии), эта радиогалактика представляет собой скопление звезд, простирающееся в космос на пять мегапарсеков. Это 16,3 миллиона световых лет в длину, и это самая большая известная структура галактического происхождения.

Гигантские радиогалактики – это одна из главных загадок Вселенной. Они состоят из галактики-хозяина (это скопление звезд, вращающихся вокруг галактического ядра, содержащего сверхмассивную черную дыру), а также колоссальных струй и лопастей, вырывающихся из галактического центра.

Эти струи и лепестки, взаимодействуя с межгалактической средой, действуют как синхротрон для ускорения электронов, производящих радиоизлучение.

Ученые почти уверены, что производит джеты в таких галактиках. Это активная сверхмассивная черная дыра в галактическом центре. Мы называем черную дыру «активной», когда она поглощает (или «аккрецирует») материал из гигантского диска материала вокруг себя.

Не весь материал аккреционного диска, закручивающийся в активную черную дыру, неизбежно оказывается за горизонтом событий. Небольшая его часть каким-то образом направляется из внутренней области аккреционного диска к полюсам, где выбрасывается в космос в виде струй ионизированной плазмы со скоростью, составляющей значительный процент от скорости света.

Эти выплески могут преодолевать огромные расстояния, а затем превращаться в гигантские радиоизлучающие лепестки. Это пока совсем неудивительно – даже у Млечного Пути есть радиолепестки.

А вот чего мы не понимаем, так это того, почему в некоторых галактиках лепестки вырастают до абсолютно гигантских размеров в масштабах мегапарсеков. Их называют гигантскими радиогалактиками, и самые огромные их представители могут подсказать, что движет их ростом.

«Если существуют характеристики родительской галактики, которые являются важной причиной роста гигантских радиогалактик, то, вероятно, ими обладают хозяева крупнейших гигантских радиогалактик. Точно так же, если существуют особые крупномасштабные среды, которые способствуют росту гигантских радиогалактик, то, вероятно, в них будут находиться самые большие гигантские радиогалактики», – Мартина Оэй, соавтор исследования из Лейденской обсерватории в Нидерландах.

Исследователи искали различные особенности в данных, собранных низкочастотным ARray (LOFAR) – интерферометрической сетью, состоящей из около 20 000 радиоантенн, распределенных по 52 точкам по всей Европе.

Они повторно обработали данные с помощью нового конвейера, удалив компактные радиоисточники, которые могли мешать обнаружению диффузных радиолепестков, и исправив оптические искажения.

Так и обнаружился Алкионей. Это галактика в созвездии Рыси, которая находится на расстоянии около трех миллиардов световых лет от нас. Несмотря на свои гигантские размеры, это довольно обычная эллиптическая галактика, встроенная в космическую паутину. Она имеет массу примерно в 240 миллиардов раз больше массы Солнца, со сверхмассивной черной дырой в ее центре примерно в 400 миллионов раз больше массы Солнца.

«Помимо своих размеров, Алкионей – подозрительно обычная галактика: общая низкочастотная плотность светимости, масса звезд и масса сверхмассивной черной дыры ниже, хотя и аналогичны таковым у средних гигантских радиогалактик. Таким образом, очень массивные галактики или центральные черные дыры не нужны для выращивания таких гигантов, и, если наблюдаемое состояние является репрезентативным для источника в течение его жизни, то и не требуется и высокая радиомощность», – пишут исследователи.

Возможно, Алкионей находится в области пространства с меньшей плотностью, чем в среднем, что может способствовать его расширению, или что взаимодействие с космической паутиной играет роль в росте этого объекта. Но, что бы ни стояло за этим явлением, исследователи полагают, что эта галактика будет продолжать разрастаться в космической тьме.