Tack vare en lyckosam chans upptäckte ett team ledd av den holländska doktoranden Martin Oey en radiogalax som är minst 16 miljoner ljusår lång. Paret plasmaplymer är den största strukturen som producerats av en galax hittills känt. Upptäckten motbevisar några långvariga hypoteser om tillväxten av radiogalaxer.
Supermassiva svarta hål är gömda i mitten av många galaxer, som bromsar födelsen av nya stjärnor och därmed i hög grad påverkar galaxernas livscykel som helhet. Ibland leder detta till våldsamma händelser: det svarta hålet kan skapa två jetströmmar som skjuter ut byggnadsmaterialet för nya stjärnor från galaxen med nästan ljusets hastighet. I denna våldsamma process värms stjärndammet upp tillräckligt för att lösas upp i plasman och lysa med radiostrålning. Ett internationellt team av forskare samlar nu in detta ljus med det paneuropeiska LOFAR-teleskopet, vars epicentrum ligger i ett sumpigt holländskt "radiotema"-reservat där din smartphone medvetet förlorar sin signal.
Bilden av de två plasmaplymerna är speciell eftersom forskare aldrig tidigare har sett en så stor struktur skapad av en enda galax. Denna upptäckt visar att influenssfären för vissa galaxer sträcker sig långt från deras omedelbara omgivning. Hur långt? Det är svårt att definiera. Astronomiska bilder är tagna från en synvinkel (från jorden) och reflekterar därför inte djupet. Som ett resultat kan forskare bara mäta en bråkdel av längden på radiogalaxen: detta är en låg uppskattning av den totala längden. Men även denna nedre gräns på mer än 16 miljoner ljusår är gigantisk, jämförbar med 100 Vintergatan uppradade.
Eftersom jorden inte intar en speciell plats i universum, var sannolikheten liten för att en så stor galaktisk struktur skulle hamna i vår bakgård. Och faktiskt: radiojätten är på ett avstånd av 3 miljarder ljusår från oss. Trots detta fantastiska avstånd verkar jätten lika stor på himlen som månen, vilket tyder på att strukturen måste vara rekordlängd. Att radioögonen på LOFAR-teleskopet såg jätten först nu förklaras av att dess plymer är relativt svaga. Efter att forskarna analyserat de resulterande bilderna såg de subtila mönster och lade oväntat märke till jätten.
Forskarna döpte jättestrukturen till Alcyoneus, efter sonen till Ouranos, den antika grekiska himlens gud. Alcyoneus plymer kan avslöja information om svårfångade filament kosmisk webb. Eftersom Alcyoneus, liksom Vintergatan, är i ett snöre, möter dess plymer motvind när de rör sig genom rymden. Detta ändrar omärkligt plymens riktning och form. Alcyoneusplymer är så stora och glesa att miljön relativt lätt kan forma dem.
Den kosmiska banan behåller sin form eftersom tyngdkraften kompenseras av mediets termiska tryck i filamenten och klustren. Under de senaste två decennierna har det blivit tydligt att glödande stjärndamm, som jetströmmar stöter ut från galaxer, håller nätet varmt. Således hjälper centrala svarta hål i galaxer till att upprätthålla den storskaliga strukturen i vårt universum. Detta är särskilt anmärkningsvärt eftersom svarta hål är mycket små jämfört med filament och kluster.
Vad som gav Alcyoneus dess rekordlängd förblir ett mysterium. Först tänkte forskare på ett exceptionellt massivt svart hål, en stor mängd stjärndamm eller extremt kraftfulla jetströmmar. Överraskande nog, på alla dessa parametrar, verkar Alcyoneus vara under genomsnittet jämfört med sina mindre syskon. Inom en snar framtid kommer teamet att undersöka om radiogalaxernas omgivning kan förklara tillväxten av jättar.
Läs också: