„USS Jellyfish” emite unde radio ciudate dintr-un grup îndepărtat de galaxii

Ceva este de pește în constelația de sud Phoenix.

Emisiile radio ciudate de la un grup îndepărtat de galaxii iau forma unei meduze gigantice, cu cap și tentacule. Mai mult, meduza cosmică emite doar cele mai joase frecvențe radio și nu poate fi detectată la frecvențe mai mari. Forma neobișnuită și spectrul radio spun o poveste despre spălarea gazelor intergalactice peste galaxii și accelerarea delicată a electronilor aruncați de găurile negre uriașe cu mult timp în urmă, raportează cercetătorii în 10 martie. Jurnalul de astrofizică.

Cu o lungime de 1,2 milioane de ani lumină, entitate ciudată se află în Abell 2877, un grup de galaxii la 340 de milioane de ani lumină de Pământ. Cercetătorii au numit obiectul USS Jellyfish, din cauza spectrului său ultra-abrupt, sau USS, de la frecvențe radio joase la înalte.

„Aceasta este o sursă invizibilă pentru majoritatea radiotelescoapelor pe care le-am folosit în ultimii 40 de ani”, spune Melanie Johnston-Hollitt, astrofizician la Universitatea Curtin din Perth, Australia. „Deține recordul pentru coborârea cea mai rapidă” odată cu creșterea frecvenței radio.

Colegul lui Johnston-Hollitt, Torrance Hodgson, student absolvent la Curtin, a descoperit USS Jellyfish în timp ce analiza date de la Murchison Widefield Array, un complex de radiotelescoape din Australia care detectează unde radio de joasă frecvență. Aceste unde radio au mai mult de un metru lungime și corespund unor fotoni, particule de lumină, cu cele mai joase energii. În mod remarcabil, USS Jellyfish este de aproximativ 30 de ori mai strălucitor la 87,5 megaherți – o frecvență similară cu cea a unui post de radio FM – decât la 185,5 MHz.

câmp de antene din Murchison Widefield Array
Murchison Widefield Array constă din 4.096 de antene radio grupate în 256 de „plăci” (una din imagine) care se întind pe câțiva kilometri într-o regiune îndepărtată din Australia de Vest.Pete Wheeler, ICRAR

„Este destul de spectaculos”, spune Reinout van Weeren, astronom la Universitatea Leiden din Olanda, care nu a fost implicat în lucrare. „Este un rezultat destul de frumos, pentru că este cu adevărat extrem.”

USS Jellyfish nu are nicio legătură cu galaxiile de meduze descoperite anterior. „Acest lucru este absolut enorm în comparație cu celelalte lucruri”, spune Johnston-Hollitt. Într-adevăr, galaxiile de meduze sunt un fierbător foarte diferit de pești cerești. Deși locuiesc și în grupuri de galaxii, ele sunt galaxii individuale care trec prin gaz fierbinte într-un cluster. Gazul fierbinte smulge propriul gaz al galaxiei din el, creând un val de tentacule. Pe de altă parte, mult mai mare USS Jellyfish pare să se fi format atunci când gazul intergalactic și electronii au interacționat.

Hodgson și colegii săi notează că două galaxii din clusterul Abell 2877 coincid cu cele mai strălucitoare zone de unde radio din capul USS Jellyfish. Aceste galaxii, spun cercetătorii, probabil au găuri negre supermasive în centrele lor. Echipa a efectuat simulări pe computer și a descoperit că găurile negre au acumulat, probabil, material acum aproximativ 2 miliarde de ani. În timp ce făceau acest lucru, în jurul fiecăruia dintre ele s-au format discuri de gaz fierbinte, aruncând jeturi uriașe de material în clusterul de galaxii din jur.

Acest material ejectat avea electroni care se învârteau în jurul câmpurilor magnetice la aproape viteza luminii, astfel încât electronii au emis unde radio. Cu timpul, însă, electronii au pierdut energie, iar electronii cei mai energici, care emiteau cele mai înalte frecvențe radio, s-au estompat cel mai mult. Apoi, un val de gaz s-a răspândit prin întregul cluster, reaccelerând electronii din jurul celor două galaxii.

„Este un proces foarte blând”, spune Johnston-Hollitt. „Electronii nu primesc atât de multă energie, ceea ce înseamnă că nu se aprind la frecvențe înalte.” În schimb, unda blândă de gaz a făcut ca electronii să emită unde radio cu cele mai joase energii și frecvențe, dând USS Jellyfish spectrul extrem pe care îl are astăzi.