Visgi galaktikos sudaro tik kelis procentus visos telkinio masės. Apie 80 proc. telkinio yra tamsioji medžiaga, o likusioje dalyje burbuliuoja karšta plazmos „sriuba“: dujos, įkaitusios iki daugiau nei 10 mln. laipsnių Celsijaus ir persipynusios su silpnais magnetiniais laukais.
Mokslininkai Christopheris Riseley’is (Bolonijos universitetas) ir Tessa Vernstrom (Pietų Australijos universitetas) kartu su tarptautine tyrėjų komanda ypač dinamiškame galaktikų telkinyje „Abell 3266“ nustatė kelis retai randamus radijo objektus – radijo reliktą, radijo halą ir fosilinę radijo spinduliuotę. Jie prieštarauja egzistuojančioms teorijoms tiek apie tokių objektų kilmę, tiek apie jų savybes.
Reliktai, halai ir fosilijos
Galaktikų telkiniai leidžia terpėse, kurių neįmanoma atkurti žemiškose laboratorijose, tirti įvairiausius procesus, įskaitant magnetizmą ir plazmos fiziką.
Telkiniams susidūrus, į karštos plazmos daleles patenka milžiniški energijos kiekiai ir taip kyla radijo spinduliuotė, kuri gali būti įvairių formų ir dydžių.
Vieni tokių spinduliuotės pavyzdžių yra „radijo reliktai“. Jie būna lanko formos, išsidėstę telkinio pakraščių kryptimi ir maitinami per plazmą keliaujančių smūginių bangų, kurios savo ruožtu sukelia tankio ar slėgio šuolius bei įelektrina daleles. Pavyzdžiui, smūginė banga yra tas ūžesys, kuris pasigirsta lėktuvui įveikus garso barjerą.
„Radijo halai“ – tai nereguliarūs šaltiniai, plytintys aplink telkinio centrą. Halus maitina karštos plazmos turbulencija, įelektrinanti daleles. Mokslininkų supratimu, ir halai, ir reliktai susidaro susitrenkus galaktikų telkiniams, tačiau daugelis jų savybių vis dar yra sunkiai suprantamos.
Egzistuoja ir „fosiliniai“ radijo šaltiniai. Tai radijo bangų liekanos, atsirandančios po radijo galaktikos centre įsikūrusios supermasyvios juodosios skylės mirties.
Aktyvioje stadijoje juodosios skylės išmeta didžiules plazmos čiurkšles toli už galaktikos ribų. Šios čiurškšlės, pasibaigus „kurui“, nustoja sklisti ir pradeda sklaidytis. O aptinkami jų likučiai ir vadinami fosiline radijo spinduliuote.
Galaktikų telkinys „Abell 3266“
Naujame Ch. Riseley’io ir T. Vernstrom straipsnyje, išspausdintame žurnale „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“, pateikiamas išsamus galaktikų telkinio „Abell 3266“ tyrimas.
Tai ypač dinamiška, netvarkinga ir susidūrimų kupina sistema, plytinti už maždaug 800 mln. šviesmečių. Visi požymiai rodo, kad joje galėtų būti reliktų ir halų, tačiau iki šiol šie objektai nebuvo aptikti.
Surinkti duomenys atskleidžia sudėtingą vaizdą, kurį matote pagrindinėje iliustracijoje: joje geltonai pažymėtos vietos, kuriose aktyvi įėjimo energija. Melsva spalva vaizduoja karštą plazmą, užfiksuotą rentgeno spindulių bangų ilgyje.
Rausvi atspalviai žymi tik žemesniais dažniais matomas vietas. O tai reiškia, kad tokie objektai yra senesni ir savyje turi mažiau energijos: jie arba laikui bėgant neteko daug energijos, arba jos niekada daug ir neturėjo.
Netoli nuotraukos apačios esantis radijo reliktas pavaizduotas raudonai (žr. priartintą vaizdą). Mokslininkų surinkti duomenys atskleidžia ypatingas savybes, kurios anksčiau nebuvo pastebėtos radijo reliktuose.
Dėl neįprastai įgaubtos formos šis objektas jau pramintas „neteisingo kelio“ reliktu. Šie naujausi duomenys paneigia mokslo supratimą apie tai, kaip gimsta reliktai. Mokslininkai, žinoma, toliau stengiasi perprasti sudėtingą šių radijo objektų fiziką.
Senos supermasyvios juodosios skylės liekanos
Fosilinė radijo spinduliuotė, matoma pagrindinės iliustracijos viršuje, dešinėje pusėje (ir kitoje nuotraukoje apačioje), yra itin silpna ir raudona, o tai byloja apie jos senumą. Tyrėjai mano, kad ši radijo spinduliuotė iš pradžių sklido iš galaktikos (kairėje nuotraukos pusėje, apačioje), kurios centre plytėjusi juodoji skylė jau seniai nebeaktyvi.
Net ir geriausi fizikiniai modeliai neatitinka mokslui žinomų duomenų. Tai sufleruoja, kiek dar mokslas nežino apie šių šaltinių evoliuciją, o mokslininkai savo ruožtu stengiasi šias spragas užpildyti.
Tyrėjai, pasitelkę apsukriai sukurtą algoritmą, išfokusavo pagrindinę nuotrauką, ieškodami labai silpnos spinduliuotės, kuri nematoma didelės raiškos vaizduose, ir taip pirmą kartą telkinyje „Abell 3266“ aptiko radijo halą.
Žvilgsnis į ateitį
Šie atradimai – tik pradžia kelyje į geresnį supratimą apie „Abell 3266“. Ch. Riseley’is ir T. Vernstrom atskleidė daug naujos ir išsamios informacijos, bet jų tyrimas savo ruožtu iškėlė dar daugiau klausimų.
Tyrėjų pasitelkti teleskopai jau padėjo pagrindus mokslo revoliucijai, įkvėptai Australijos „Square Kilometre Array Pathfinder“ (ASKAP) teleskopo projekto. Tokie tyrimai astronomams leidžia išsiaiškinti iki šiol nežinotus dalykus, o pastarieji, šių dviejų mokslininkų teigimu, neabejotinai bus išsiaiškinti.
Šaltiniai:
