Az Ausztrália nyugati részén található ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) teleszkóprendszer segítségével a Nyugat-Sydney Egyetem csillagászai szó szerint hatalmas felfedezést tettek: az univerzum legnagyobb, egyedi struktúráiból számos új példányt detektáltak, köztük egy igazán különleges rendszert is. A felfedezett struktúrák az óriási rádiógalaxisok közé tartoznak, amelyek a kibocsátott jeteknek, vagyis anyagsugaraknak köszönhetően rendkívüli méretűre tudnak nőni, akár a 16 millió fényévet is elérheti a hosszuk.

A rádiógalaxisok tulajdonképpen elliptikus galaxisok, amelyeknek a középen rejtőző szupermasszív fekete lyuka aktív galaxismagot hoz létre “táplálkozása” közben. Az aktív fekete lyuk magához vonzza a port és gázokat, elnyeli őket, eközben jetet lövell ki, ami az óriási rádiógalaxisok (giant radio galaxy, GRG) esetében több megaparszek, tehát több millió fényév messzeségbe juthat el (egy megaparszek 3,26 millió fényévnek felel meg). A rádiógalaxisok jetjei körül úgynevezett lebenyek alakulnak ki, amelyek rádiósugárzást bocsátanak ki. A GRG-k ezen lebenyek miatt kapták meg az univerzum (egyik) legnagyobb egyedi struktúrája címet - pontosabban az egyetlen galaxis által létrehozott legnagyobb struktúráét. Az eddig felfedezett legméretesebb rádiógalaxis a 2022-ben detektált Alküóneusz, ami 16 fényév hosszúságú, ennél valamivel nagyobb, 20 fényév hosszú a nemrég talált PLCK G287.0+32.9, de ez utóbbi nem egyetlen galaxist takar, hanem egy teljes galaxisklasztert.

Az ASKAP által megfigyelt 15 új GRG közül a legkisebb is 3,7 millió fényév nagyságú, a legnagyobb pedig 12,4 millió fényév nagyságú, és igaz ugyan, hogy legtöbbjük hossza 1 és 2 megaparszek közötti, de találhatóak a csapatban 2, illetve 3 megaparszek feletti GRG-k is. Az eddig listázott óriás rádiógalaxisok között a 2 megaparszeknél, azaz 6,5 millió fényévnél hosszabb galaxisokból nincs olyan sok, a legtöbb detektált példány ennél általában kisebb. Az ASKAP J0107–2347 jelű rádiógalaxis a méretén kívül rendelkezik még egy különleges jellemzővel, a lebenyei ugyanis kettős rendszert alkotnak, vagyis létezik egy halványabb külső, és fényesebb belső lebenypárosa is. A rendszer a kutatók szerint rávilágít arra, hogyan nőhetnek ilyen nagyra az óriás rádiógalaxisok: a különböző lebenyszettek akkor keletkeznek, mikor a fekete lyuk táplálkozik, és a jetek messzire lövellnek, majd a fekete lyuk inaktív fázisában a lebenyek elhalványulnak, a rádiósugárzásuk lassan megszűnik. Mikor a szupermasszív fekete lyuk újból aktív szakaszába lép, újabb lebenyek alakulhatnak ki.

A fekete lyukak tevékenységének intenzitását pedig nagyban növelik a galaxis körül történő események, például egy másik galaxissal való összeolvadás bőven ad felhasználható energiát a fekete lyuk számára.

A tanulmány szerzője, Dr. Bärbel Silvia Koribalski magyarázata szerint a jetek egészen addig terjednek, és a lebenyek addig növekednek, amíg a fekete lyuk aktív.

Az óriás rádiógalaxisok kialakulásával kapcsolatban azonban még számos kérdés maradt megválaszolatlanul, és a mostani felfedezés fényében elképzelhető, hogy egyre több ilyen óriási struktúrát sikerült majd detektálni a jövőben az egyre jobb felbontással dolgozó teleszkópokkal.

(Fotó: NASA/JPL-Caltech)