Skyundersøgelse afslører nyfødte jetfly i fjerne galakser

Astronomer, der bruger data fra den igangværende VLA Sky Survey (VLASS) har fundet en række fjerne galakser med supermassive sorte huller i deres kerne, som har lanceret kraftige, radio-emitterende jetfly af materiale inden for de seneste to årtier eller deromkring. Forskerne sammenlignede data fra VLASS med data fra en tidligere undersøgelse, der også brugte National Science Foundations Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) til at nå frem til deres konklusion.

"Vi fandt galakser, der ikke viste tegn på jetfly før, men som nu viser klare indikationer på at have unge, kompakte jetfly, " sagde Dr. Kristina Nyland, der er NRC postdoc-stipendiat i residens ved Naval Research Laboratory.

"Jets som disse kan stærkt påvirke væksten og udviklingen af ​​deres galakser, men vi forstår stadig ikke alle detaljerne. At fange nyfødte jetfly med undersøgelser som VLASS giver et mål for kraftfulde radiojetflys rolle i at forme galaksernes liv over milliarder af år, sagde Nyland.

VLASS er et projekt, der vil undersøge himlen, der er synlig fra VLA - omkring 80 procent af hele himlen - tre gange over syv år. Observationerne begyndte i 2017, og den første af de tre scanninger er nu afsluttet. Nyland og hendes kolleger sammenlignede data fra denne scanning med data fra den FØRSTE undersøgelse, der brugte VLA til at observere en mindre del af himlen mellem 1993 og 2011.

De fandt omkring 2, 000 objekter, der vises i VLASS-billederne, men blev ikke opdaget i den tidligere FIRST-undersøgelse. Fra disse, de udvalgte 26 objekter, der tidligere blev kategoriseret som galakser med aktive kerner – drevet af supermassive sorte huller – ved optiske og infrarøde observationer. De FØRSTE observationer af de 26 objekter var foretaget mellem 1994 og 2001. VLASS-observationerne blev foretaget i 2019. Intervallerne mellem observationerne af objekterne varierede således fra 18 til 25 år.

De valgte 14 af disse galakser til mere detaljerede observationer med VLA. Disse observationer gav billeder i højere opløsning og blev også udført ved flere radiofrekvenser for at få en mere fuldstændig forståelse af objekternes egenskaber.

"Dataene fra disse detaljerede observationer fortæller os, at den mest sandsynlige årsag til forskellen i radiolysstyrke mellem de FØRSTE og VLASS-observationerne er, at 'motorerne' i kernerne af disse galakser har opsendt nye jetfly, siden de FØRSTE observationer blev foretaget, " forklarede Dillon Dong, fra Caltech.

De sorte huller i kernerne af galakser er kendt for at interagere med galakserne selv, og de to udvikler sig sammen. De jetfly, der opsendes fra områderne nær de sorte huller, kan påvirke mængden af ​​stjernedannelse i galaksen.

"Radiojetfly giver naturlige laboratorier til at lære om den ekstreme fysik af supermassive sorte huller, hvis dannelse og vækst menes at være uløseligt forbundet med galaksecentrene, hvori de bor, " sagde Pallavi Patil, fra University of Virginia.

"Jets så unge som dem, der blev opdaget i vores undersøgelse, kan give os en sjælden mulighed for at få ny indsigt i, hvordan disse interaktioner mellem jetflyene og deres omgivelser fungerer, sagde Nyland.

"VLASS har vist sig at være et nøgleværktøj til at opdage sådanne jetfly, og vi venter spændt på resultaterne af de næste to observationsepoker, " sagde Mark Lacy, fra National Radio Astronomy Observatory.

Nyland og hendes kolleger planlægger yderligere studier af galakserne ved hjælp af Very Long Baseline Array (VLBA), Chandra X-Ray Observatory, og synligt lys og infrarøde teleskoper. Papiret er blevet accepteret til udgivelse af The Astrophysical Journal .