Des astronomes ont découvert la plus grande galaxie de tous les temps, et son échelle va vous casser le cerveau : ScienceAlert

Plus tôt cette année, les astronomes ont trouvé une bête absolue d’une galaxie.

Située à environ 3 milliards d’années-lumière, Alcyoneus est une radiogalaxie géante de 5 mégaparsecs dans l’espace. C’est 16,3 million À des années-lumière de diamètre, il constitue la plus grande structure connue d’origine galactique.

Cette découverte met en lumière notre incompréhension de ces mastodontes et ce qui motive leur incroyable croissance.

Mais cela pourrait ouvrir la voie à une meilleure compréhension, non seulement des radiogalaxies géantes, mais du milieu galactique dérivant à travers les vides en expansion de l’espace.

Les radiogalaxies géantes sont un autre mystère dans un monde plein de mystères. Il se compose d’une galaxie hôte (qui est le groupe d’étoiles qui tournent autour d’un noyau galactique qui contient une masse supermassive. Trou noir), ainsi que les jets et lobes massifs qui émanent du centre galactique.

Ces jets et lobes, qui interagissent avec le centre des galaxies, agissent comme Synchrotron Pour accélérer les électrons qui produisent l’émission radio.

Nous sommes à peu près sûrs de savoir ce qui produit les jets : un trou noir supermassif actif au centre de la galaxie. Nous appelons un trou noir « actif » lorsqu’il consomme (ou « accumule ») de la matière à partir d’un disque géant de matière qui l’entoure.

Tout le matériel du disque d’accrétion tournant dans un trou noir actif ne finit pas au-delà de l’horizon des événements. Une petite partie de celle-ci est en quelque sorte dirigée de la région interne du disque d’accrétion vers les pôles, où elle est propulsée dans l’espace sous forme de jets de plasma ionisé, à des vitesses largement supérieures à la vitesse de la lumière.

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Ces jets peuvent parcourir de grandes distances avant de se disperser en lobes géants qui émettent des ondes radio.

Lobes radio d’Alcyoneus. (Oi et al., Astronomie et astrophysique, 2022)

Ce processus est tout à fait normal. Même la Voie lactée a des lobes radio. Ce dont nous n’avons pas vraiment une bonne idée, c’est pourquoi, dans certaines galaxies, elles atteignent des tailles extrêmement massives, à des échelles mégafarsec. Celles-ci sont appelées radiogalaxies géantes, et les exemples les plus extrêmes peuvent être essentiels pour comprendre les moteurs de leur croissance.

« S’il existe des caractéristiques des galaxies hôtes qui sont une raison importante de la croissance des radiogalaxies géantes, elles sont susceptibles d’être possédées par les hôtes des plus grandes radiogalaxies géantes », ont déclaré les chercheurs, dirigés par l’astronome Martin Oe de Leiden. Observatoire aux Pays-Bas. expliquer dans leur article, qui a été publié en avril de cette année.

« De même, s’il existe certains environnements à grande échelle qui sont significativement propices à la croissance des radiogalaxies géantes, alors les plus grandes radiogalaxies géantes sont plus susceptibles de s’y trouver. »

L’équipe a ensuite recherché ces valeurs aberrantes dans les données collectées par le LOw Frequency ARray (Persienne) En Europe, le réseau d’interférométrie se compose d’environ 20 000 antennes radio, réparties sur 52 sites à travers l’Europe.

Ils ont retraité les données via un nouveau pipeline, supprimant les sources radio intégrées susceptibles d’interférer avec les détections de lobes radio diffus et corrigeant la distorsion optique.

Ils disent que les images résultantes représentent la recherche la plus sensible jamais menée pour les lobes galactiques. Ensuite, ils ont utilisé Le meilleur outil de reconnaissance de formes Disponibles pour localiser leur cible : leurs yeux.

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C’est ainsi qu’ils ont trouvé Alcyoneus, qui émane d’une galaxie située à quelques milliards d’années-lumière.

« Nous avons détecté ce qui est en projection la plus grande structure connue jamais créée par une seule galaxie – une radiogalaxie géante de longueur appropriée attendue [of] 4,99 ± 0,04 mégaparsecs. La véritable longueur propre est d’au moins… 5,04 ± 0,05 mégaparsecs », Ils ont expliqué.

Une fois les lobes mesurés, les chercheurs ont utilisé le Sloan Digital Sky Survey pour tenter de comprendre la galaxie hôte.

Ils ont découvert qu’il s’agit d’une galaxie elliptique assez ordinaire, intégrée dans les filaments de la toile cosmique, avec une masse d’environ 240 milliards de fois la masse du Soleil, avec un trou noir supermassif en son centre d’environ 400 millions de fois la masse du Soleil. .

Ces deux paramètres sont en fait à une limite inférieure pour les radiogalaxies géantes, ce qui pourrait fournir des indices sur ce qui motive la croissance des lobes radio.

« Géométrie mise à part, Alcyoneus et son hôte sont étrangement ordinaires : l’intensité lumineuse totale à basse fréquence, la masse stellaire et la masse du trou noir supermassif sont toutes inférieures à celles des radiogalaxies géantes, bien que similaires à celles-ci. » les chercheurs ont écrit.

Et donc, les galaxies très massives ou centrales trous noirs Ce n’est pas nécessaire au développement des grandes géantes, et si la condition observée représente la source tout au long de sa vie, il n’y a pas non plus d’énergie radio élevée.

Alcyoneus pourrait être assis dans une région de l’espace moins dense que la moyenne, ce qui pourrait permettre son expansion – ou que l’interaction avec la toile cosmique joue un rôle dans la croissance de l’objet.

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Quoi qu’il en soit, les chercheurs pensent qu’Alcyoneus continue de grandir, plus loin dans l’obscurité cosmique.

Recherche publiée dans Astronomie et astrophysique.

Une version précédente de cet article a été publiée pour la première fois en février 2022.

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