Астрономія
Астрономія

Радіотелескоп побачив викривлення джету магнітним полем в скупченні галактик

За допомогою радіотелескопа MeerKAT і даних телескопа XXM-Newton астрономи дослідили скупчення галактик Abell 3376. Виявилося, що джети плазми, викинуті надмасивною чорною дірою з другої за яскравістю галактики системи, вигнуті магнітним полем скупчення. Стаття про це доступна у журналі Nature.

Скупчення галактик Abell 3376. NASA

Скупчення галактик Abell 3376. NASA

Що відомо про плазму всередині скупчень галактик?

Скупчення галактик є найбільшими гравітаційно пов'язаними структурами у Всесвіті. При формуванні ієрархічної структури ріст скупчень галактик призводить до збільшення та злиття їхніх субгало. У результаті формуються ударні хвилі, які нагрівають плазму всередині системи, порушують її рух і прискорюють космічні промені. Таким чином, скупчення галактик зручні для вивчення фізики плазми. Всередині них можуть утворюватися радіогалактики з ширококутним хвостом. Це клас джерел, які спочатку мають не розширені джети в масштабі кілопарсек, що потім раптово перетворюються на дифузні шлейфи, які можуть бути значно зігнуті. Також у скупченнях може існувати холодний фронт — розрив середовища всередині скупчення, що виникає внаслідок руху холодного газу в розігрітій плазмі. З часу їхнього відкриття радіогалактики з ширококутним хвостом та холодні фронти були предметом багатьох досліджень, спрямованих на розуміння походження цих структур, їхньої взаємодії з середовищем всередині скупчення та природи магнітного поля у галактичних скупченнях.

Яке скупчення галактик досліджували астрономи?

Скупчення галактик Abell 3376 знаходиться на відстані близько 600 мільйонів світлових років. Всередині нього існують дві підструктури, які переживають злиття. Попередні дослідження фіксували, що скупчення містить холодний фронт. Крім того, друга найяскравіша галактика скупчення, MRC 0600-399, є незвичайною радіогалактикою з ширококутним хвостом. Вона має вигнуті джети, які рухаються у тому ж напрямку, що і підструктура, в якій знаходиться галактика. Тепер дослідники проаналізували MRC 0600-399 за допомогою телескопа MeerKAT, а також даних телескопа XXM-Newton. Це дозволило збільшити роздільну здатність у 3,4 рази, а чутливість у 11 разів у порівнянні з попередніми дослідженнями. Після цього астрономи застосували тривимірну симуляцію, щоб краще дослідити джети.

Вигнуті джети галактики. Надмасивна чорна діра позначена хрестиком. Chibueze, Sakemi, Ohmura et al

Вигнуті джети галактики. Надмасивна чорна діра позначена хрестиком. Chibueze, Sakemi, Ohmura et al

Про що вони дізналися?

Джети плазми, випущені надмасивною чорною дірою, вигинаються так, що утворюють унікальну структуру, яку дослідники назвали «подвійною косою». Струмені вигинаються на 90 градусів та простягаються ще на 100 кілопарсек від точки вигину. Вигин плазми відбувається на межі підструктури, в якій перебуває MRC 0600-399. Симуляція показала, що джети з надмасивної чорної діри галактики взаємодіють з магнітними полями, стискаючи лінії магнітного поля і рухаючись вздовж них.

Симуляція взаємодії джетів з магнітними полями скупчення.  Chibueze, Sakemi, Ohmura et al

Симуляція взаємодії джетів з магнітними полями скупчення. Chibueze, Sakemi, Ohmura et al