เมื่อต้นปีที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบสัตว์ประหลาดที่แท้จริงในกาแลคซีแห่งหนึ่ง
Alcyoneus เป็นกาแลคซีวิทยุขนาดยักษ์ที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 3 พันล้านปีแสง มีขนาดถึง 5 เมกะพาร์เซกในอวกาศ นั่นคือ 16.3ล้านยาวหลายปีแสง และถือเป็นโครงสร้างต้นกำเนิดกาแลคซีที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่ทราบ
การค้นพบนี้เน้นย้ำถึงความเข้าใจที่ไม่ดีของเราเกี่ยวกับขนาดมหึมาเหล่านี้ และสิ่งที่ผลักดันการเติบโตอย่างเหลือเชื่อของพวกมัน
แต่มันสามารถเป็นหนทางสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้น ไม่ใช่แค่กาแลคซีวิทยุขนาดยักษ์เท่านั้น แต่ยังเป็นสื่อกลางระหว่างกาแลคซีที่ล่องลอยไปในช่องว่างที่หาวในอวกาศ
กาแลคซีวิทยุขนาดยักษ์เป็นอีกหนึ่งความลึกลับในจักรวาลที่เต็มไปด้วยความลึกลับ ประกอบด้วยดาราจักรเจ้าบ้าน (นั่นคือกระจุกดาวที่โคจรรอบนิวเคลียสของดาราจักรซึ่งมีมวลมหาศาลหลุมดำ) เช่นเดียวกับไอพ่นและกลีบขนาดมหึมาที่พุ่งออกมาจากใจกลางกาแลคซี
ไอพ่นและกลีบเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับตัวกลางระหว่างดาราจักร ทำหน้าที่เป็นกซินโครตรอนเพื่อเร่งอิเล็กตรอนที่ปล่อยคลื่นวิทยุ
เราค่อนข้างแน่ใจว่าเรารู้ว่าอะไรทำให้เกิดเจ็ตส์ นั่นคือหลุมดำมวลมหาศาลที่กัมมันตภาพรังสีที่ใจกลางกาแลคซี เราเรียกหลุมดำว่า 'แอคทีฟ' เมื่อมันกลืนวัตถุ (หรือ 'สะสม') จากดิสก์วัตถุขนาดยักษ์ที่อยู่รอบ ๆ มัน
ไม่ใช่ว่าวัสดุทั้งหมดในจานสะสมมวลสารจะหมุนวนเข้าไปในหลุมดำที่ยังคุกรุ่นอยู่ย่อมไปจบลงเหนือขอบฟ้าเหตุการณ์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เศษเสี้ยวเล็กๆ ของมันจะถูกลำเลียงจากบริเวณด้านในของจานสะสมมวลสารไปยังขั้ว ซึ่งมันถูกระเบิดเข้าไปในอวกาศในรูปของไอพ่นของพลาสมาไอออไนซ์ ด้วยความเร็วเปอร์เซ็นต์ที่มีนัยสำคัญของความเร็วแสง
เครื่องบินไอพ่นเหล่านี้สามารถเดินทางได้เป็นระยะทางมหาศาลก่อนที่จะกระจายออกไปเป็นกลีบเปล่งคลื่นวิทยุขนาดยักษ์
กระบวนการนี้ค่อนข้างปกติแม้แต่ทางช้างเผือกก็มีกลีบวิทยุด้วย- สิ่งที่เราจัดการไม่ได้จริงๆ คือเหตุใด ในกาแลคซีบางแห่ง พวกมันจึงเติบโตจนมีขนาดใหญ่มาก ในระดับเมกะพาร์เซก สิ่งเหล่านี้เรียกว่ากาแลคซีวิทยุขนาดยักษ์ และตัวอย่างที่รุนแรงที่สุดอาจเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าอะไรเป็นตัวขับเคลื่อนการเติบโตของพวกมัน
“หากมีคุณลักษณะดาราจักรเจ้าบ้านที่เป็นสาเหตุสำคัญสำหรับการเติบโตของดาราจักรวิทยุขนาดยักษ์ โฮสต์ของดาราจักรวิทยุขนาดยักษ์ที่ใหญ่ที่สุดก็มีแนวโน้มที่จะครอบครองพวกมัน” นักวิจัยนำโดยนักดาราศาสตร์ Martijn Oei จากหอดูดาวไลเดนในเนเธอร์แลนด์อธิบายไว้ในกระดาษของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในเดือนเมษายนปีนี้
ในทำนองเดียวกัน ถ้ามีสภาพแวดล้อมขนาดใหญ่โดยเฉพาะที่เอื้อต่อการเติบโตของดาราจักรวิทยุขนาดยักษ์ได้มาก กาแลคซีวิทยุขนาดยักษ์ที่ใหญ่ที่สุดก็มีแนวโน้มที่จะอาศัยอยู่ในนั้น"
ทีมงานได้ค้นหาค่าผิดปกติเหล่านี้ในข้อมูลที่เก็บรวบรวมโดย LOw Frequency ARray (สัญญา) ในยุโรป ซึ่งเป็นเครือข่ายอินเทอร์เฟอโรเมตริกที่ประกอบด้วยเสาอากาศวิทยุประมาณ 20,000 เสา กระจายไปทั่ว 52 แห่งทั่วยุโรป
พวกเขาประมวลผลข้อมูลใหม่ผ่านไปป์ไลน์ใหม่ โดยลบแหล่งวิทยุขนาดกะทัดรัดที่อาจรบกวนการตรวจจับกลีบวิทยุที่กระจายออก และแก้ไขความผิดเพี้ยนของแสง
พวกเขากล่าวว่าภาพที่ได้แสดงถึงการค้นหากลีบกาแลคซีวิทยุที่ละเอียดอ่อนที่สุดเท่าที่เคยมีมา จากนั้นพวกเขาก็ใช้เครื่องมือจดจำรูปแบบที่ดีที่สุดพร้อมสำหรับการค้นหาเป้าหมาย: ดวงตาของพวกเขาเอง
นี่คือวิธีที่พวกเขาค้นพบอัลซีโอเนียส ซึ่งพ่นออกมาจากกาแลคซีที่อยู่ห่างออกไปไม่กี่พันล้านปีแสง
"เราได้ค้นพบสิ่งที่อยู่ในการฉายภาพซึ่งเป็นโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่รู้จักซึ่งสร้างโดยกาแลคซีแห่งเดียว นั่นคือกาแลคซีวิทยุขนาดยักษ์ที่มีความยาวที่เหมาะสมตามที่คาดการณ์ไว้ [ของ] 4.99 ± 0.04 เมกะพาร์เซก ความยาวที่เหมาะสมที่แท้จริงคืออย่างน้อย … 5.04 ± 0.05 เมกะพาร์เซก"พวกเขาอธิบาย-
เมื่อพวกเขาวัดกลีบได้แล้ว นักวิจัยใช้ Sloan Digital Sky Survey เพื่อพยายามทำความเข้าใจดาราจักรเจ้าภาพ
พวกเขาพบว่ามันเป็นดาราจักรทรงรีที่ค่อนข้างปกติ ซึ่งฝังอยู่ในเส้นใยของเว็บจักรวาลโดยมีมวลประมาณ 240 พันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ โดยมีหลุมดำมวลมหาศาลอยู่ที่ใจกลางประมาณ 400 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์
พารามิเตอร์ทั้งสองนี้จริงๆ แล้วอยู่ในระดับต่ำสุดสำหรับกาแลคซีวิทยุขนาดยักษ์ ซึ่งอาจให้เบาะแสบางอย่างว่าอะไรเป็นตัวขับเคลื่อนการเติบโตของกลีบวิทยุ
นอกเหนือจากเรขาคณิตแล้ว Alcyoneus และโฮสต์ของมันนั้นธรรมดาอย่างน่าสงสัย ความหนาแน่นของความส่องสว่างความถี่ต่ำทั้งหมด มวลดาวฤกษ์ และมวลหลุมดำมวลมหาศาลล้วนต่ำกว่าของกาแลคซีวิทยุยักษ์ที่อยู่ตรงกลาง แม้ว่าจะคล้ายคลึงกันก็ตาม"นักวิจัยเขียน-
“ดังนั้น กาแล็กซีหรือใจกลางกาแลคซีมวลมากหลุมดำไม่จำเป็นต้องปลูกยักษ์ขนาดใหญ่ และถ้าสภาวะที่สังเกตได้เป็นตัวแทนของแหล่งกำเนิดตลอดช่วงอายุของมัน ก็ไม่มีพลังงานวิทยุสูงเช่นกัน"
อาจเป็นได้ว่า Alcyoneus กำลังนั่งอยู่ในพื้นที่ที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าค่าเฉลี่ย ซึ่งสามารถทำให้เกิดการขยายตัวได้ หรือการโต้ตอบกับใยจักรวาลมีบทบาทในการเติบโตของวัตถุ
ไม่ว่าอะไรอยู่เบื้องหลัง นักวิจัยเชื่อว่า Alcyoneus ยังคงเติบโตยิ่งใหญ่ยิ่งขึ้น ห่างไกลออกไปในความมืดมิดของจักรวาล
งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์-
บทความนี้ฉบับก่อนหน้าเผยแพร่ครั้งแรกในเดือนกุมภาพันธ์ 2022
