Byla objevena galaxie smrti

12/03/2023 Adam Walko 2 min read 266 Zobrazení Chandra, ESA, galaxie smrti, Hvězda smrti, observatoř

Impozantní „Hvězda smrti“, která ničí celé planety supersilným paprskem, existuje pouze ve Star Wars. Ale v obrovském vesmíru nejsou o nic méně úžasné objekty, které mohou zničit celé planetární systémy a dokonce i malé galaxie. Jedním z nich je rádiový zdroj Pivotets A, jehož podrobné studie byly dlouhodobě prováděny s pomocí orbitální rentgenové observatoře Chandra, napsal First post.

Rádiovým zdrojem je velká galaxie nacházející se ve vzdálenosti asi 500 milionů světelných let. V jeho středu je supermasivní černá díra, která aktivně pohlcuje hmotu ze svého okolí. Při dopadu na něj se uvolní obrovské množství energie ve formě elektromagnetického záření všech spektrálních rozsahů, od rádiových vln až po gama záření. Tato energie přispívá ke vzniku dvou silných opačně nasměrovaných výtrysků (jetů), skládajících se z částic vymrštěných do mezigalaktického prostoru téměř rychlostí světla.

K získání detailních snímků výtrysků využili astronomové schopnosti dalekohledu Chandra. V průběhu 15 let (od roku 2000 do roku 2015) bylo uskutečněno 14 pozorovacích sezení v celkové délce téměř 129 hodin. Na zobrazeném obrázku jsou rentgenová data v modré barvě kombinována s informacemi z australského radioteleskopu ATCA (červeně). Studiem strukturních detailů identifikovaných v obou pásmech chtějí vědci lépe porozumět mechanismům, které vedou ke vzniku obřích vysokoenergetických emisí.

Výtrysk směřující napravo od galaktického jádra (viditelný jako kulatá bílá skvrna blízko středu snímku) se jeví jako jasnější díky relativistickým efektům. Vykazuje souvislou záři v rentgenovém rozsahu spektra po celé své délce, což je asi 300 tisíc světelných let. To je asi trojnásobek průměru naší Mléčné dráhy.

Vzhledem k relativní blízkosti galaxie Pictorial A a vysokému rozlišení observatoře Chandra se vědcům zpřístupnily jemné detaily struktury jetu, což umožňuje testovat hypotézy původu rentgenové emise takového předmětu. V průběhu výzkumu byly získány jasné důkazy o existenci protiproudu nasměrovaného opačným směrem, tzn. nalevo od galaktického jádra. Jeho přítomnost byla předpovězena teoreticky, ale až nová pozorování přinesla konečné jasno.

Studie vlastností obou výtrysků, zaznamenaná teleskopem Chandra v systému Pivorects A, naznačuje, že jejich rentgenová emise nejspíše vzniká pohybem elektronů se zrychlením ve spirále kolem magnetických siločar (tzv. synchrotron záření). V tomto případě, aby bylo možné reprodukovat pozorovaný vzor, musí elektrony neustále „zrychlovat“ po celé délce jetu. Jak přesně k tomu dojde, není dosud zcela jasné.

Bylo také možné zcela vyloučit další možný mechanismus vzniku vysokoenergetického záření, který zahrnuje interakci mezi fotony reliktního mikrovlnného pozadí a supervysokorychlostními elektrony samotného jetu. V tomto případě by jas ejekce v rentgenovém záření měl záviset na energii elektronů a intenzitě záření pozadí. Vypočtená hodnota jasu se však v tomto případě ukázala být menší než pozorovaná.