Gambar baru yang menakjubkan menunjukkan beberapa galaksi jauh dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya

Jaringan teleskop yang telah menatap ke luar angkasa selama bertahun-tahun akhirnya menghasilkan beberapa gambar paling detail yang pernah kita lihat dari galaksi lain mana pun.

Gambar-gambar ini tidak hanya sangat indah, tetapi juga mengungkapkan cara kerja benda-benda kosmik besar ini dalam detail yang belum pernah terjadi sebelumnya dan memberi kita wawasan baru tentang cara kerja galaksi secara umum. Pengetahuan yang diperoleh selama ini telah diterbitkan dalam edisi khusus. dilepaskan Astronomi & Astrofisika.

Pengamatan dilakukan dengan array frekuensi rendah (JANJI), jaringan teleskop radio frekuensi rendah terbesar yang saat ini beroperasi di bumi. Ia dapat melakukan pengamatan dari sekitar 70.000 antena yang tersebar di seluruh Eropa menggunakan teknik yang disebut. menggabungkan Interferometri radio untuk membuat beberapa pengamatan radio paling sensitif dari langit malam.

Ini telah memberi kita beberapa informasi baru yang luar biasa tentang alam semesta, tetapi pengamatan baru melangkah lebih jauh, dengan resolusi 20 kali lebih tinggi dari biasanya. Hal ini karena operasi standar LOFAR hanya dilakukan melalui antena di Belanda, tempat kerja sama tersebut berkantor pusat.

Di atas: Rekaman radio menunjukkan angin besar bertiup dari penggabungan galaksi. (N. Ramírez-Olivencia et al.; NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration dan A. Evans (UVA Charlottesville / NRAO / Stony Brook University); R. Cumming)

Karena antena ini tersebar di wilayah 120 kilometer (75 mil), ini berarti “bukaan” teleskop secara efektif sekitar 120 kilometer. Untuk pengamatan baru, sebuah kolaborasi internasional menggunakan seluruh jajaran dari seluruh Eropa – secara efektif teleskop radio 2.000 kilometer.

“Tujuan kami adalah agar komunitas ilmiah dapat menggunakan seluruh jaringan teleskop LOFAR Eropa untuk sains mereka sendiri tanpa harus menjadi ahli selama bertahun-tahun”, kata astronom Leah Morabito dari Universitas Durham di Inggris.

Sembilan artikel dalam edisi khusus Astronomi & Astrofisika mengabdikan diri pada salah satu fenomena paling menakjubkan yang terkait dengan perilaku galaksi – pancaran partikel relativistik meledak dari supermassif aktif ke ruang intergalaksi Lubang hitam di pusat-pusat galaksi.

(A. Kappes)

Ini tidak terlihat dalam panjang gelombang optik, tetapi bersinar dalam panjang gelombang radio – yang berarti bahwa gambar radio dapat memberi kita wawasan tentang pembentukan dan penyebaran pancaran.

Sudah menjadi rahasia umum bahwa begitu sesuatu melewati ambang kritis, cakrawala peristiwa, tidak ada yang bisa lepas dari tarikan gravitasi lubang hitam. Namun wilayah di sekitar lubang hitam aktif sangat dinamis. Bahan dipintal menjadi piringan yang melingkari lubang hitam dan mengalir ke dalamnya seperti air di saluran pembuangan.

Dari tepi bagian dalam piringan akresi ini, sejumlah kecil bahan yang berputar entah bagaimana dilemparkan ke luar cakrawala peristiwa menuju kutub, di mana ia ditembakkan dengan kecepatan persentase yang signifikan dari kecepatan cahaya. Para ilmuwan percaya bahwa garis medan magnet di sekitar lubang hitam bertindak sebagai sinkrotron, mempercepat partikel-partikel ini untuk menciptakan kecepatan relativistik.

Inilah yang terlihat seperti jet jauh pada frekuensi yang sangat rendah. (C.Groeneveld)

Namun, ada banyak hal yang tidak kami pahami tentang proses ini dan data LOFAR yang baru akan membantu mengisi bagian yang hilang.

“Gambar resolusi tinggi ini memungkinkan kita untuk memperbesar untuk melihat apa yang sebenarnya terjadi ketika lubang hitam supermasif meluncurkan jet radio, yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan pada frekuensi dekat pita radio FM.” jelas astronom Neal Jackson dari Universitas Manchester di Inggris Raya.

Galaksi yang dianalisis mengandung 3C 293, sebuah galaksi dengan gelombang radio besar dan aneh yang menunjukkan aliran jet yang terputus. Para peneliti menyimpulkan bahwa galaksi memiliki beberapa periode aktivitas karena gangguan jet dan pengisian bahan bakar berselang, menunjukkan bahwa lubang hitam supermasifnya memiliki setidaknya satu periode istirahat.

Makalah lain dianalisis Cahaya dari galaksi yang telah menempuh perjalanan lebih dari 11 miliar tahun cahaya – biasanya cukup sulit untuk diamati secara detail pada frekuensi rendah.

Pengamatan ini memungkinkan untuk menyelidiki mengapa galaksi radio begitu jauh memiliki tanda tangan tertentu; Pada akhirnya, tidak ada jawaban konklusif yang dapat ditemukan, tetapi pengamatan membuka jalan untuk lebih banyak hal di masa depan.

(R. Timmerman; LOFAR & Teleskop Luar Angkasa Hubble)

Dan penyelidikan ke dalam yang spektakuler Radio Galaksi Hercules A memeriksa struktur cincin di lobus radionya. Ini, para peneliti menyimpulkan, adalah hasil dari penguatan dan pelemahan sementara jet yang menciptakan struktur yang diamati.

Petunjuk ini dapat membantu kita memahami proses yang dihasilkan dan dibentuk oleh jet radio, tetapi karya yang dikumpulkan memiliki dampak yang jauh lebih dalam. Makalah tersebut juga menandai tonggak penting dalam astronomi radio dan menunjukkan kemampuan jaringan seperti LOFAR dalam memahami rahasia alam semesta.

Serial ini diterbitkan di Astronomi & Astrofisika.