Ny forskning om gigantiske radiogalakser trodser konventionel visdom

Konventionel visdom fortæller os, at store genstande ser mindre ud, når de kommer længere fra os, men denne grundlæggende lov i klassisk fysik er omvendt, når vi observerer det fjerne univers.

Astrofysikere ved University of Kent simulerede udviklingen af ​​de største objekter i universet for at hjælpe med at forklare, hvordan galakser og andre kosmiske legemer blev dannet. Ved at se på det fjerne univers, det er muligt at observere det i en tidligere tilstand, da det stadig var på et dannelsesstadium. På det tidspunkt, galakser voksede, og supermassive sorte huller udviste voldsomt enorme mængder gas og energi. Dette stof akkumulerede i par af reservoirer, som dannede de største objekter i universet, såkaldte gigantiske radiogalakser. Disse gigantiske radiogalakser strækker sig over en stor del af universet. Selv bevæger sig med lysets hastighed, det ville tage flere millioner år at krydse en.

Professor Michael D. Smith fra Center for Astrofysik og Planetarisk Videnskab, og studerende Justin Donohoe samarbejdede om forskningen. De forventede at finde ud af, at da de simulerede objekter længere ind i det fjerne univers, de ville virke mindre, men faktisk fandt de det modsatte.

Professor Smith sagde:"Når vi ser langt ind i det fjerne univers, vi iagttager objekter i fortiden – da de var unge. Vi forventede at opdage, at disse fjerne kæmper ville fremstå som et forholdsvis lille par vage lapper. Til vores overraskelse, vi fandt ud af, at disse kæmper stadig fremstår enorme, selvom de er så langt væk."

Radiogalakser har længe været kendt for at blive drevet af tvillingestråler, som puster deres lapper op og skaber gigantiske hulrum. Holdet udførte simuleringer ved hjælp af Forge-supercomputeren, generere tredimensionel hydrodynamik, der genskabte virkningerne af disse jetfly. De sammenlignede derefter de resulterende billeder med observationer af de fjerne galakser. Forskelle blev vurderet ved hjælp af et nyt klassifikationsindeks, Limb Brightening Index (LB Index), som måler ændringer i objekternes orientering og størrelse.

Professor Smith sagde:"Vi ved allerede, at når du er langt nok væk, Universet fungerer som et forstørrelsesglas, og objekter begynder at blive større på himlen. På grund af afstanden, de genstande, vi observerede, er ekstremt svage, hvilket betyder, at vi kun kan se de lyseste dele af dem, de varme punkter. Disse varme pletter forekommer i yderkanterne af radiogalaksen, og de ser derfor ud til at være større end nogensinde før, forvirrer vores oprindelige forventninger."

Den fulde forskning, "Den morfologiske klassificering af fjerne radiogalakser udforsket med tredimensionelle simuleringer, " er blevet offentliggjort i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .