Főnix az égen
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2015.09.04 07:15.)

Csillagászok egy olyan elektronfelhőt fedeztek fel, amelyik „hamvaiból támadt fel”, pont mint a mondabeli főnixmadár, miután két galaxishalmaz összeütközött.

A felhő azért kapta a „rádió főnix” elnevezést, mivel a nagyenergiájú elektronok elsősorban rádiófrekvenciákon sugároznak. Az újonnan felfedezett felhő az Abell 1033-as jelű galaxishalmazban található, 1,6 milliárd fényévre a Földtől. A galaxishalmazok az Univerzum legnagyobb építőegységei, amelyeket a gravitáció tart össze. Ezekben a galaxishalmazokban több száz, sőt akár több ezer egyedi galaxis, láthatatlan sötét anyag és nagy mennyiségű forró gáz van. Ez utóbbi röntgentartományban fénylik. A galaxishalmazok fejlődésének megértése közelebb viheti a csillagászokat annak megértéséhez, hogy hogyan is fejlődött maga az Univerzum.

A csillagászok – felhasználva a Chandra-röntgenteleszkóp, a hollandiai Westerbork rádióteleszkóp-rendszer, az egyesült államokbeli Új-Mexikóba telepített Very Large Array és a Sloan Digital Sky Survey (SDSS) adatait – rekonstruálni tudták a „rádió főnix” tudományos történetét.

A képen a rádió főnix új portréja látható. Rózsaszínnel vannak jelölve a Chandra-röntgenteleszkóp adatai, amíg a VLA rádióadatok zölddel. A háttérkép az SDSS adatbázisból származó, optikai tartományban készült felvétel. Kék színnel az optikai adatok felhasználásával készült galaxissűrűség-térkép látható. (Kép: Röntgen: NASA / CXC / Univ. of Hamburg / F. de Gasperin et al.; optikai: SDSS; rádió: NRAO / VLA)

A csillagászok azt feltételezik hogy az Abell 1033 középpontjához közeli szupernagy tömegű fekete lyuk kitörést produkált a távoli múltban. A kitörés során a nagyenergiájú elektronok kitöltöttek egy nagyságrendileg százezer fényév átmérőjű régiót, létrehozva ezáltal a rádió-frekvenciatartományban fényes felhőt. Ez a felhő néhány millió év alatt elhalványodott, ahogy az elektronok elvesztették energiájukat és a felhő közben tágult is.

A „rádió főnix” újult erőre kapott, amikor egy másik galaxishalmaz ütközött az eredeti halmaznak, miközben az ütközés során keletkezett lökéshullámok haladtak át a rendszeren. Ezek a lökéshullámok, hasonlóan a hangrobbanáshoz, szuperszonikus jeteket hoztak létre, amelyek elérték az energiájukat vesztett elektronokat is. A lökéshullámok összenyomták a felhőt és újra magasabb energiaszintre kerültek az elektronok, ami azt okozta, hogy a felhő ismét fényesen ragyog rádiótartományban.

A Chandra-röntgenteleszkóp adatai azt mutatják, hogy a halmazokban lévő forró gázt is felkavarta ugyanaz az ütközés, amely a felhőt is újra aktiválta. A röntgensugárzás csúcsa a halmaz déli részén látható, feltehetően amiatt, hogy a sűrű magot sodorja magával a környező gáz mozgása. A halmaz északi része a feltételezések szerint vagy nem vett részt az ütközésben, vagy annak a sűrű magja jelentősen szétforgácsolódott az ütközés folyamán. A kép bal szélén egy különleges alakú, aszimmetrikus rádiógalaxis fénylik rádiótartományban.

A kutatók úgy vélik, hogy a „rádió főnixet” nem sokkal feltámadása után látják éppen, mivel ezek a források nagyon gyorsan elhalványodnak, ha a galaxishalmaz közepéhez közel helyezkednek el, mint ebben az esetben is. A nagy sűrűség, nyomás és mágneses mezők miatt az Abell 1033 középpontjához közel a várakozások szerint a „rádió főnix” mindössze pár tízmillió évig fog tündökölni.