1. SPIDER'S WEB
  2. Kosmos
  3. Nauka

Galaktyki są za duże, żeby błyskać jak gwiazdy. Co z tego, skoro właśnie takie zaobserwowano

Galaktyki są za duże, aby błyskać jak gwiazdy. Właśnie takie zaobserwowano
100 interakcji
dołącz do dyskusji

Astronomowie odkryli właśnie zaskakującą populację galaktyk, które zmieniły swoją jasność na przestrzeni zaledwie kilku lat. Problem w tym, że to nie do końca możliwe. 

Spójrzmy na Drogę Mleczną, naszą własną galaktykę spiralną, o średnicy ok. 100 000 lat świetlnych. Tak jak w każdej innej galaktyce, także i tu zachodzącą procesy, które z czasem mogą zmienić jej jasność. Eksplodujące gwiazdy, okresy wzmożonej aktywności gwiazdotwórczej czy pożerania gwiazd przez centralną supermasywną czarną dziurę. Wszystkie te procesy mogą powodować lokalne zmiany jasności w takiej galaktyce. Nie zmienia to jednak faktu, że nie mogą one w krótkim czasie doprowadzić do wzrostu jasności całej galaktyki. 

Jeżeli w takiej galaktyce w jakimś miejscu dojdzie do jakiegoś energetycznego wydarzenia, to rok później to światło oddali się od źródła (z prędkością światła, a jakże) na odległość jednego roku, i po prostu nie ma możliwości ogarnięcia tą jasnością całej galaktyki. 

W centrach większości dużych galaktyk znajduje się supermasywna czarna dziura. Wokół takiej czarnej dziury najczęściej tworzy się tzw. dysk akrecyjny zbudowany z rozgrzanego gazu i pyłu okrążającego czarną dziurę z prędkościami zbliżonymi do prędkości światła. Pole magnetyczne sprawia, że wysokoenergetyczne cząstki z tego dysku wyrzucane są z otoczenia czarnej dziury wzdłuż osi rotacji takiego dysku, czyli pionowo pod i nad dysk galaktyki. Takie strumienie materii z otoczenia czarnej dziury emitują mnóstwo promieniowania w zakresie radiowym. Co więcej, im dalej od galaktyki się oddalają tym stają się szersze, aż stopniowo wyhamowując w ośrodku międzygwiezdnym rozwijają się na końcu w rozległe płaty. Cała taka konstrukcja dwóch przeciwnie skierowanych strumieni z płatami tworzy właśnie radiogalaktykę, która może się rozciągać nawet na miliony lat świetlnych. 

Galaktyka aktywna Herkules A

W takiej strukturze zmiany jasności zachodzą bardzo powoli właśnie ze względu na ich rozmiary. Część radiogalaktyk posiada jednak rozległe dżety radiowe, a inne stosunkowo krótkie. Astronomowie jak dotąd nie wiedzą, czy za tą różnorodnością stoi ilość materii w otoczeniu galaktyk, która mogłaby hamować rozwój dżetów czy też po prostu wiek galaktyk. W tym drugim przypadku młoda galaktyka musiałaby mieć niewielkie dżety, bowiem od momentu powstania galaktyki nie miały jeszcze czasu się rozwinąć na większe odległości. 

Aby rozwiązać tę zagadkę astronomowie przeanalizowali 21 000 galaktyk obserwowanych w ramach przeglądu nieba GaLactic and Extragalactic All Sky MWA na dwudziestu różnych częstotliwościach radowych. Wśród tej grupy galaktyk udało się wyodrębni 554 młode galaktyki: jasne i emitujące promieniowanie na wyższych częstotliwościach radiowych. 

Co ciekawe, zaledwie rok później okazało się, że 123 z nich zmieniają swoją jasność i migrują z grupy młodych i jasnych do starych i ciemniejszych.  

Pytanie: w jaki sposób tak rozległy obiekt był w stanie w tak krótkim czasie zmienić jasność? 

Astronomowie podejrzewają, że mruganie galaktyki może być tylko pozorne. Światło od takiego obiektu, zanim trafi do teleskopów na Ziemi musi przemierzyć sporą odległość, a następnie przelecieć przez naszą galaktykę. To właśnie zmiany gęstości ośrodka międzygwiednego - pyłu i gazu - w naszej galaktyce mogą powodować takie zmiany jasności obiektów znajdujących się znacznie dalej.  

Alternatywnie, kiedy widzimy taki głośny radiowo obiekt w odległym wszechświecie, możemy obserwować blazar, czyli obiekt, w którym czarna dziura emituje strumienie prosto w stronę obserwatora znajdującego się na Ziemi. W takim przypadku nie obserwujemy długich dżetów, a czarna dziura od czasu do czasu emituje od czasu do czasu w stronę Ziemi wysokoenergetyczne cząstki, które uderzając w ziemskie detektory mogą gwałtownie zmieniać jasność obserwowanego obiektu. 

Przelot nad częścią ze 130 000 anten teleskopu SKA

Astronomowie przewidują, że większość zagadek tych błyskających galaktyk będzie można rozwiązać kiedy do pracy wejdzie potężny teleskop Square Kilometre Array, który będzie mógł takie obiekty obserwować przez wiele lat.