Korzystając z teleskopu przestrzennego promieni rentgenowskich NASA, astronomowie odkryli, że klaster galaktyki jest owinięty w kopertę energetyzowanych cząstek o szerokości 20 milionów lat świetlnych. Odkrycie rodzi pytanie, w jaki sposób cząstki kosmiczne pozostają energetyzowane przez długi czas.
Największa taka chmura, jaką kiedykolwiek widziano, ta kosmiczna koperta otacza masywną Galaxy Cluster Plck G287.0+32,9, który znajduje się 5 miliardów lata świetlne z Ziemi.
Naukowcy stojący za znalezieniem teoretyzują, że zamiast otrzymywać energię z pobliskich galaktyk, ta ogromna chmura naładowanych cząstek jest energetyzowana przez potworne i potężne fale uderzeniowe, oprócz turbulencji falujących przez gorący gaz, który istnieje między galaktyk Plck G287.0+32,9.
„Zaczynamy widzieć Wszechświat W sposób, w jaki nigdy wcześniej nie mogliśmy, „Lider zespołu studiów Kamlesh Rajpurohit, z Center for Astrophysics (CFA) w Harvard & Smithsonian, powiedział w oświadczeniu. „A to oznacza przemyślenie, w jaki sposób energia i materia poruszają się przez największe struktury”.
Wyszukaj relikty kosmiczne
PLCK G287.0+32,9 został po raz pierwszy odkryty w 2011 roku przez Europy Satelita Plancknatychmiast przyciągając uwagę astronomów o swoim ogromnym rozmiarze i fakt, że jest wyjątkowo gorący.
To sprawiło, że PLCK G287.0+32,9 był głównym celem naukowców dążących do zbadania tworzenia się klastrów galaktyki.
Wcześniejsze badania tego masywnego klastra galaktyki ujawniły dwa jasne artefakty wokół PLCK G287.0+32,9, które wydawały się być wynikami fal uderzeniowych oświetlających gaz na krawędzi tej masywnej struktury.
Jednak nowe obserwacje ujawniły coś, co nie zostało wcześniej zidentyfikowane: nie tylko świeci się krawędź tego klastra. Zamiast tego cały klaster jest wysga, z lekką blaską fali radiowej, która jest około 189 razy szersza niż Droga Mleczna.
Ten radiowy blask wskazał zespołowi, że w PLCK G287.0+32,9 jest znacznie mocniejsze zjawisko, niż wcześniej podejrzewano.
„Spodziewaliśmy się jasnej pary relikwii na krawędziach klastra, która pasowałaby do wcześniejszych obserwacji, ale zamiast tego stwierdziliśmy, że cały klaster świeci w świetle radiowym” – powiedział Rajpurohit. „Chmura cząstek energetycznych tak dużych nigdy nie zaobserwowano w tym klastrze galaktyki lub innym”.
Przed odkryciem tej koperty cząstek największą taką chmurą znaną astronomom była ta, która otacza Abell 2255obejmujący około 16,3 miliona lat świetlnych.
Serce kosmicznej bańki
Nurkując głęboko w środkowym regionie klastra galaktycznego PLCK G287.0+32,9, zespół odkrył aureolę radiową o długości 11,4 miliona lat. Jego rozmiar nie jest jednak jedyną niezwykłą rzeczą w jego halo; Jest to także pierwsza duża halo radiowe widoczne na częstotliwości 2.4 Gigahertz (GHz).
Fakt, że takie rozległe halo zwykle nie są widoczne przy tej częstotliwości radiowej, sugeruje zespołowi obecność Kosmiczny promień Elektrony i pola magnetyczne rozciągnęły się na krawędź klastrów takich jak ta. Nie wiedzą jednak, jak te elektrony są przyspieszane na tak ogromnych odległościach.
„Bardzo rozszerzone aureole radiowe są w większości widoczne tylko przy niższych częstotliwościach, ponieważ elektrony, które je wytwarzają, straciły energię – są stare i chłodzą z czasem” – wyjaśnił Rajpurohit. „Po odkryciu tej ogromnej halo rozmiaru widzimy teraz emisję radiową rozciągającą się między gigantycznymi wstrząsami i nie tylko, wypełniając cały klaster.
„Sugeruje to, że coś aktywnie przyspiesza lub ponowne przyspieszenie elektronów, ale żaden ze zwykłych podejrzanych nie ma zastosowania. Uważamy, że gigantyczne fale uderzeniowe lub turbulencje mogą być odpowiedzialne, ale potrzebujemy więcej modeli teoretycznych, aby znaleźć ostateczną odpowiedź”.
Oprócz zapewnienia nowych tajemnic do zbadania, odkrycie tej naładowanej koperty cząstek może pomóc astronomom w badaniu kosmicznych pól magnetycznych.
Może to z kolei ujawnić, w jaki sposób te pola pomogły ukształtować kosmos w największych skalach, jednej z najbardziej palących tajemnic w astronomii.
Badania zespołu zostały zaprezentowane na 246. spotkaniu American Astronomical Society 9 czerwca i zostały opublikowane w maju wydanie czasopisma Astronomia i astrofizyka.
