Astronomowie zidentyfikowali 53 niezwykle duże kwazary, każdy zasilany przez supermasywną czarną dziurę i emitujący pióropusze materiału rozciągające się na 7,2 miliona lat świetlnych. To sprawia, że są 50 razy szersze od naszej Drogi Mlecznej i stanowią jedne z największych struktur, jakie kiedykolwiek zaobserwowano we Wszechświecie.
Skala tych kosmicznych gigantów
Struktury te, znane jako Giant Radio Quasars (GRC), odkryto podczas przeglądu 369 radiowych kwazarów za pomocą Giant Meter Radio Telescope (GMRT) w Indiach. Do wykrycia tych odległych, ogromnych struktur niezbędny był szeroki zasięg i czułość GMRI.
Skala jest tak ogromna, że trudno ją sobie wyobrazić: wyobraź sobie od 20 do 50 galaktyk Drogi Mlecznej ustawionych jedna za drugą. To pokazuje, jak ekstremalne są te obiekty.
Jak kwazary powstają i ewoluują
Kwazary to jądra galaktyczne z supermasywnymi czarnymi dziurami w centrum, które aktywnie pochłaniają otaczający gaz i pył. Nie wszystkie czarne dziury stają się kwazarami, ale kiedy to nastąpi, proces jest kataklizmiczny. Pochłonięty materiał tworzy wirujący dysk, który nagrzewa się do ekstremalnych temperatur i emituje intensywne promieniowanie.
Kluczowym etapem tego procesu jest powstawanie dżetów. Pola magnetyczne kierują zjonizowany gaz z dala od czarnej dziury z prędkością bliską prędkości światła, tworząc bliźniacze dżety, które przez miliony lat rozszerzają się, tworząc ogromne płaty.
Wpływ środowiska na rozwój odrzutowców
Zespół odkrył, że około 14% tych GRC znajduje się w gęstych gromadach galaktyk lub wzdłuż kosmicznych włókien. Środowiska te mają znaczący wpływ na ewolucję dżetów:
– W gęstszych obszarach dżety są spowalniane, wyginane lub zakłócane przez otaczający gaz.
– W bardziej pustych obszarach dżety rozszerzają się swobodnie w przestrzeni międzygalaktycznej.
Sugeruje to, że środowisko wokół kwazara odgrywa ważną rolę w kształtowaniu jego struktury.
Asymetria i ewolucja w czasie
Wiele z tych kwazarów wykazuje asymetrię strumienia radiowego – jeden dżet jest dłuższy lub jaśniejszy od drugiego. Ta rozbieżność pokazuje, że strumienie napotykają nierówne warunki przestrzenne.
Im dalej znajdują się te kwazary, tym większa asymetria. Jest to prawdopodobnie spowodowane faktem, że wczesny Wszechświat był gęstszy i bardziej chaotyczny, co doprowadziło do zniekształceń dżetów i zderzeń z obłokami gazu.
Odkrycia te dostarczają ważnych informacji zarówno na temat ewolucji kwazarów, jak i natury ośrodka międzygalaktycznego. Słabe emisje sprzężeń między płatami często utrudniają ich wykrycie, co sprawia, że do identyfikacji tych systemów konieczne są badania radiowe o niskiej częstotliwości.
Ostatecznie te GRC służą jako przypomnienie ekstremalnej fizyki działającej we Wszechświecie i tego, jak środowisko może radykalnie kształtować nawet najpotężniejsze struktury w kosmosie.
