MeerKAT-telescoop lost raadsel van de X-sterrenstelsels op

het sterrenstelsel PSK 2014-55
Het sterrenstelsel PKS 2014-55 bevindt zich op een afstand van ongeveer 800 miljoen lichtjaar van de Aarde. Het is geclassificeerd als een X-vormig sterrenstelsel vanwege de vorm op voorheen wazige opnames. Het detail dat is verkregen met behulp van de MeerKAT telescoop laat zien dat de vorm beter is te beschrijven als een “dubbele boemerang”. Twee krachtige bundels radiostraling, weergegeven in blauw, strekken zich elk tot op 2,5 miljoen lichtjaar in de ruimte uit (dat is vergelijkbaar met de afstand tussen ons sterrenstelsel en onze naaste buur, het Andromeda-stelsel. De bundels worden door de druk van zwak interstellair gas omgekeerd. Als de bundels terugstromen naar het centrale sterrenstelsel worden ze afgebogen door de relatief hoge druk van het gas naar de kortere, horizontale armen van de boemerang. De achtergrondafbeelding toont in zichtbaar licht ontelbare sterrenstelsels in het verre heelal. Credit: NRAO/AUI/NSF; SARAO; DES

Veel sterrenstelsels die veel actiever zijn dan ons eigen sterrenstelsels vertonen twee enorme bundels radiostraling die zich ver in de interstellaire ruimte uitstrekken. Normaal bevinden die bundels zich aan weerszijden van de kern en zijn ze afkomstig van een zwaar zwart gat dat zich in het centrum van het sterrenstelsel bevindt. Echter, er zijn enkele gecompliceerdere gevallen bekend van sterrenstelsels die vier bundels radiostraling uitzenden en zo een “X” aan de sterrenhemel vormen.

Er zijn al verschillende mogelijke verklaringen beschreven om dit fenomeen te begrijpen. Ze zouden veroorzaakt kunnen worden door veranderingen in de draairichting van het zwarte gat in het centrum van het sterrenstelsel, twee zwarte gaten in het centrum van het sterrenstelsel die beiden hun eigen bundels radiostraling uitzenden en materiaal dat naar het sterrenstelsel terugvalt en dat in verschillende richtingen wordt verstrooid waardoor er twee nieuwe armen ontstaan in de vorm van een X.

Met behulp van de MeerKAT radiotelescoop is een van die X-vormige sterrenstelsels, PKS 2014-55, opnieuw tot in detail bestudeerd en het lijkt erop dat de laatste verklaring het meest aannemelijk is: materiaal lijkt “de hoek om te gaan” en nu een nieuwe arm te vormen. De resultaten van dit onderzoek worden gepubliceerd in het tijdschrift “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.

De studie werd uitgevoerd door een team astronomen van de South African Radio Astronomy Observatory (SARAO), het National Radio Astronomy Observatory (NRAO uit de V.S.), de universiteit van Pretoria en de Rhodes universiteit in Zuid-Afrika.

Eerdere studies van deze ongewone sterrenstelsels haalden niet de kwaliteit van de onlangs gereedgekomen MeerKAT telescoop. Deze telescoop bestaat uit een raamwerk van 64 radioschotels. De telescoop bevindt zich in de Karoo woestijn in de provincie Noordkaap in Zuid-Afrika. Met behulp van computers worden de 64 schotels gecombineerd tot een radiotelescoop met een doorsnede van 8 kilometer. Dat leidde tot de uiterst gedetailleerde opname van PKS 2014-55 waarmee men de vier bundels radiostraling kon verklaren.

Detailopname van PSK 2014-55
Geannoteerde afbeelding van het X-vormige gigantische radiostelsel PKS 2014-55, waargenomen met de MeerKAT-telescoop van de South African Radio Astronomy Observatory, met aanduiding van de oude X-vormige radiostralen, de jongere stralen dichter bij het centrale zwarte gat en het invloedsgebied gedomineerd door de sterren en het gas van het centrale sterrenstelsel. De gebogen pijlen geven de richting van de terugstroming aan die de horizontale componenten van de X vormt. Credit: UP; NRAO / AUI / NSF; SARAO; DES

Artikel: Hydrodynamical Backflow in X-shaped Radio Galaxy PKS 2014-55. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

 

Eerste publicatie: 11 mei 2020
Bron: South African Radio Astronomy Observatory