Только что была обнаружена самая большая из когда-либо найденных галактик

Alcyoneus, расположенная на расстоянии около 3 миллиардов световых лет от нас, представляет собой гигантскую радиогалактику, простирающуюся на 5 мегапарсек в космос. Это 16,3 миллиона световых лет в длину, и она представляет собой крупнейшую из известных структур галактического происхождения.

Открытие подчеркивает наше слабое понимание этих колоссов и причин их невероятного роста. Но оно может открыть путь к лучшему пониманию не только гигантских радиогалактик, но и межгалактической среды, которая дрейфует в зияющих пустотах космоса.

Гигантские радиогалактики - это еще одна загадка во Вселенной, полной загадок. Они состоят из галактики-хозяина (это скопление звезд, вращающееся вокруг галактического ядра, содержащего сверхмассивную черную дыру), а также колоссальных струй и лепестков, вырывающихся из галактического центра.

Эти струи и лепестки, взаимодействуя с межгалактической средой, действуют как синхротрон, ускоряя электроны, которые производят радиоизлучение.

Мы почти уверены, что знаем, что производит джеты: активная сверхмассивная черная дыра в галактическом центре. Мы называем черную дыру "активной", когда она поглощает (или "аккрецирует") материал из окружающего ее гигантского диска.

Не весь материал аккреционного диска, ввинчивающийся в активную черную дыру, неизбежно оказывается за горизонтом событий. Небольшая его часть каким-то образом попадает в воронку из внутренней области аккреционного диска к полюсам, где выбрасывается в космос в виде струй ионизированной плазмы со скоростью, значительно превышающей скорость света.

Эти струи могут преодолевать огромные расстояния, прежде чем превратиться в гигантские радиоизлучающие лепестки.

Этот процесс вполне нормален. Даже у Млечного Пути есть радиоизлучение. Но мы не очень хорошо понимаем, почему в некоторых галактиках они вырастают до совершенно гигантских размеров в мегапарсеках. Такие галактики называются гигантскими радиогалактиками, и самые экстремальные примеры могут стать ключом к пониманию причин их роста.

"Если существуют характеристики галактики-хозяина, которые являются важной причиной роста гигантских радиогалактик, то хозяева крупнейших гигантских радиогалактик, скорее всего, обладают ими", - объясняют исследователи под руководством астронома Мартина Оэя из Лейденской обсерватории в Нидерландах в своей препринтной статье, которая была принята к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics.

"Аналогично, если существуют особые крупномасштабные среды, которые в высшей степени благоприятны для роста гигантских радиогалактик, то крупнейшие гигантские радиогалактики, скорее всего, будут находиться именно в них".

Команда искала эти выбросы в данных, собранных европейской системой LOw Frequency ARray (LOFAR) - интерферометрической сети, состоящей из около 20 000 радиоантенн, распределенных в 52 точках по всей Европе.

Они обработали данные с помощью новой программы, удалив компактные радиоисточники, которые могут помешать обнаружению диффузных радиоизлучателей, и скорректировав оптические искажения.

Полученные изображения, по их словам, представляют собой самый чувствительный поиск радиогалактических лепестков, который когда-либо проводился. Затем они использовали лучший из доступных инструментов распознавания образов для определения местонахождения цели - свои собственные глаза.

Так они обнаружили Alcyoneus, извергающийся из галактики, находящейся на расстоянии нескольких миллиардов световых лет.

"Мы обнаружили самую большую из известных структур, созданных одной галактикой, - гигантскую радиогалактику с прогнозируемой собственной длиной [в] 4,99 ± 0,04 мегапарсек. Истинная собственная длина составляет не менее ... 5,04 ± 0,05 мегапарсеков", - пишут авторы.

Измерив лепестки, исследователи использовали Слоановский цифровой обзор неба, чтобы попытаться понять галактику-хозяина.

Они обнаружили, что это вполне обычная эллиптическая галактика, встроенная в нить космической паутины, масса которой примерно в 240 миллиардов раз превышает массу Солнца, а сверхмассивная черная дыра в ее центре примерно в 400 миллионов раз превышает массу Солнца.

Оба эти параметра находятся на низком уровне для гигантских радиогалактик, что может дать некоторые подсказки о том, что является причиной роста радиоизлучения.

"Помимо геометрии, Alcyoneus и ее хозяин подозрительно обычны: общая плотность низкочастотной светимости, звездная масса и масса сверхмассивной черной дыры ниже, чем у средних гигантских радиогалактик, хотя и похожи на них", - пишут исследователи.

"Таким образом, очень массивные галактики или центральные черные дыры не являются необходимыми для роста крупных гигантов, и, если наблюдаемое состояние является репрезентативным для источника в течение его жизни, то и высокая мощность радиоизлучения также не требуется".

Возможно, Alcyoneus находится в области пространства с плотностью ниже средней, что может способствовать его расширению - или же взаимодействие с космической паутиной играет роль в росте объекта.

Однако, что бы за этим ни стояло, исследователи считают, что Alcyoneus все еще растет еще больше, далеко в космической темноте.