• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Mycket högenergigammastrålning från en radiogalax

    En Hubble-bild av radiogalaxen 3C264 och dess jetstråle (ljuset från själva galaxen och dess inre skiva har subtraherats för att göra det lättare att se strålen). Det röda krysset markerar platsen för det supermassiva svarta hålet AGN (det gröna krysset markerar platsen för en jet-funktion). Bilden är omkring tusen ljusår i diameter. Astronomer har upptäckt variabel, mycket hög energi gammastrålning från den supermassiva svarta hålskärnan i denna galax. Kredit:NASA/Archer et al., 2020

    Jätte elliptiska galaxer, de äldsta kända stora galaktiska strukturerna i universum, har inga spiralarmar och liten eller ingen aktuell stjärnbildningsaktivitet, men deras centrala supermassiva svarta hål är ofta aktiva galaktiska kärnor (AGN). Medan nästan alla galaxer har ett supermassivt svart hål i sina kärnor, de flesta kärnor är inte AGN. Astronomer tror att gigantiska elliptiska kroppar bildades i det tidiga universum, mindre än en miljard år efter big bang, efter en fas av snabb stjärnbildning, och utvecklades sedan till att bli ännu större genom galaxsammanslagningar och ansamling av gas från det intergalaktiska mediet. Samma ackretion hjälper till att mata AGN som driver utstötningen av kraftfulla strålar av snabbt rörliga laddade partiklar. Partiklarna sänder ut kraftigt vid radiofrekvenser, gör dessa objekt ljusa mål för radioteleskop, och många av dessa galaxer upptäcktes först i radioundersökningar.

    VERITAS, Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System, är ett CfA-observatorium som består av fyra 12-m teleskop belägna vid Fred L. Whipple Observatory vid Mt. Hopkins, Arizona. VERITAS är designad för att studera gammastrålefotoner, var och en packar ungefär hundra miljoner gånger energin från den högsta energi röntgenfoton som setts av Chandra X-ray Observatory. CfA astronomer Wystan Benbow, Michael Daniel, Pascal Fortin, Gareth Hughes, och Emmet Roache, tillsammans med ett stort team av kollegor, använde VERITAS för att söka efter gammastrålningsfotoner från AGN i radioljus, gamla elliptiska galaxer. De och andra astronomer insåg att samma AGN-producerade jetstrålar av laddade partiklar som strålar vid radiovåglängder kan, eftersom de rör sig med hastigheter nära ljusets, producerar gammastrålning när dess partiklar interagerar med lågenergifotoner. Detta utsläpp är särskilt ljust om dessa strålar observeras nästan ansikte mot.

    Astronomerna använde VERITAS för att studera AGN i den elliptiska galaxen 3C264 under 2017–2019. De upptäckte mycket hög energi gammastrålning i början av 2018 och insåg att denna emission måste vara variabel. Utsläppet gjorde denna AGN, ligger cirka trehundra miljoner ljusår från jorden, den mest avlägsna mycket högenergi-gammastrålning av AGN av endast fyra kända med jetstrålar som inte observeras ansikte-på. De följde upp denna upptäckt med en stor kampanj av observationer av en mängd olika multivåglängdsteleskop:Swift, Fermi-LAT, Chandra röntgenobservatorium, och Hubble i rymden, och optiska och radioobservationer på marken med hjälp av Kitt Peak robotstyrda teleskop, Very Long Baseline Array, och Very Large Array. Teamets komplexa multivåglängdsdata och analysprogram gjorde det möjligt för dem att fastställa att 3C264 förmodligen liknar den berömda (och mycket närmare) galaxen M87 och dess jet; M87 innehåller det supermassiva svarta hålet som avbildades förra året. Endast omkring tvåhundra mycket högenergigammastrålkällor har upptäckts hittills, inklusive både AGN och icke-AGN. De nya resultaten på 3C264, som en av endast fyra kända icke-face-on AGN i elliptiska galaxer, utöka vår kunskap om AGN-jets och deras underliggande fysik. Teamet fortsätter att övervaka källan:fyra ljusa knutar ses i radiojeten och två förväntas kollidera under de närmaste åren, med lite fyrverkerier väntat när detta händer.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com