The galaxy PKS 2014-55, ligger 800 miljoner ljusår från jorden, klassificeras som "X-formad" på grund av dess utseende i tidigare relativt suddiga bilder. Detaljerna i denna radiobild som erhållits med MeerKAT-teleskopet indikerar att dess form bäst beskrivs som en "dubbel bumerang". Två kraftfulla strålar av radiovågor, indikerad i blå färg, var och en sträcker sig 2,5 miljoner ljusår ut i rymden (jämförbart med avståndet mellan Vintergatan och Andromedagalaxen, vår närmaste större granne). Så småningom, de "vänds tillbaka" av trycket från svag intergalaktisk gas. När de flyter tillbaka mot den centrala galaxen, de avleds av dess relativt höga gastryck till den kortare, horisontell, bumerangens armar. Bakgrundsbilden visar synligt ljus från otaliga galaxer i det avlägsna universum. Anpassad från W Cotton et al, MNRAS (2020). Kredit:NRAO/AUI/NSF; SARAO; DES
Många galaxer som är mycket mer aktiva än Vintergatan har enorma dubbla strålar av radiovågor som sträcker sig långt in i det intergalaktiska rymden. Normalt går dessa i motsatta riktningar, kommer från ett massivt svart hål i mitten av galaxen. Dock, några är mer komplicerade och verkar ha fyra jetstrålar som bildar ett "X" på himlen.
Flera möjliga förklaringar har föreslagits för att förstå detta fenomen. Dessa inkluderar förändringar i rotationsriktningen för det svarta hålet i mitten av galaxen, och tillhörande jetplan, över miljoner år; två svarta hål vardera associerade med ett par jets; och material som faller tillbaka in i galaxen avleds i olika riktningar och bildar de andra två armarna på X.
Utsökta nya MeerKAT-observationer av en sådan galax, PKS 2014-55, gynnar starkt den senare förklaringen eftersom de visar material som "vänder på hörnet" när det strömmar tillbaka mot värdgalaxen; resultaten har precis godkänts för publicering i tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .
Detta arbete utfördes av ett team från South African Radio Astronomy Observatory (SARAO), (USA) National Radio Astronomy Observatory (NRAO), University of Pretoria, och Rhodos universitet.
Tidigare studier av dessa ovanliga galaxer saknade den högkvalitativa bildåtergivningen från det nyligen färdigställda MeerKAT-teleskopet. Denna teleskoparray består av 64 radioskålar belägna i Karoo-halvöknen i Northern Cape-provinsen i Sydafrika. Datorer kombinerade data från dessa antenner till ett teleskop 8 km i diameter, och gav bilder i radiobandet av oöverträffad kvalitet för PKS 2014-55 som gjorde det möjligt att lösa mysteriet med dess form.
Kommenterad bild som visar X-formad jätte radiogalax PKS 2014-55, observerades med South African Radio Astronomy Observatorys MeerKAT-teleskop, indikerar de gamla X-formade radiostrålarna, de yngre strålarna närmare det centrala svarta hålet, och den region av inflytande som domineras av den centrala galaxens stjärnor och gas. De böjda pilarna anger riktningen för det tillbakaflöde som bildar de horisontella komponenterna i X. Kredit:UPP; NRAO/AUI/NSF; SARAO; DES
Bernie Fanaroff, tidigare chef för projektet SKA Sydafrika som byggde MeerKAT, och en medförfattare till studien, konstaterar att "MeerKAT designades för att vara det bästa i sitt slag i världen. Det är underbart att se hur dess unika kapacitet bidrar till att lösa långvariga frågor relaterade till galaxernas utveckling."
Huvudförfattaren William Cotton från NRAO säger, "MeerKAT är ett av en ny generation instrument vars kraft löser gamla pussel även när den hittar nya - den här galaxen visar funktioner som aldrig tidigare setts i denna detalj som inte är helt förstådda." Ytterligare forskning kring dessa öppna frågor pågår redan.
