Student oppdaget «pil-og-bue»-galakse som strekker seg 1,8 millioner lysår

En college-student fra den himalayanske delstaten Sikkim i India oppdaget noe helt spesielt under en treningsøkt på nettet: en galakse formet som pil og bue, nesten 1,8 millioner lysår bred. Oppdagelsen, som nå er publisert i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, er et av de tydeligste radiosporene etter et gigantisk buesjokk – en sjokkbølge som oppstår når en galakse styrter gjennom varm gass i supersonisk hastighet .

Hva ble oppdaget

24. mai 2025 deltok Pranim Limbo, en student ved SRM University Sikkim, i en fjernundervisningsøkt arrangert av Indias RAD@home Astronomy Collaboratory . Han studerte radiobilder fra LOFAR Two-metre Sky Survey (LoTSS) da han la merke til et objekt med en uvanlig asymmetrisk form. Automatiske maskinlæringssystemer hadde tidligere klassifisert objektet som en helt vanlig radiogalakse .

Limbos trente øye oppdaget at formen ikke stemte overens med kjente radiogalakser. Observasjonen førte til en omfattende analyse av et internasjonalt team ledet av Dr. Ananda Hota (RAD@home), Dr. Pratik Dabhade (NCBJ Polen) og Dr. Shubhrangshu Ghosh (SRM University Sikkim) .

Strukturen til RAD-BAARG

Galaksen har fått det formelle navnet RAD-BAARG (Bow-And-Arrow Radio Galaxy) med betegnelsen RAD J104501.6+352852 ved rødforskyvning z=0.159, og den strekker seg omtrent 1,8 millioner lysår (≈560 kiloparsec) . Formen er slående asymmetrisk og helt ulik de symmetriske dobbeltlappede radiogalaksene som vanligvis observeres :

• «Buen» – På den vestlige siden går en smal stråle over i et bredt, sektorformet utslippsområde og en kjempemessig bueformet struktur som strekker seg omtrent 560 kpc .
• «Pilen» – På den motsatte siden har motstrålen utviklet en forvridd S-formet hale som strekker seg over nesten 600 kpc .

Et sjeldent kosmisk buesjokk

RAD-BAARG tolkes som et av de tydeligste radiosporene etter et gigantisk buesjokk – et fenomen som lenge har vært spådd av teori og datasimuleringer, men som sjelden har blitt direkte observert .

Når galaksen styrter supersonisk gjennom varm gass i en galaksehop med hastigheter mellom omtrent 1 000 og 3 500 km/s, komprimerer den den omkringliggende gassen foran seg og skaper en sjokkbølge i stor skala. Dette kan sammenlignes med lydmuren fra et supersonisk fly . Den relativistiske radioplasmaen fra galaksens aktive galaksekjerne (AGN) lyser opp denne ellers ekstremt svake strukturen, noe som gjør den synlig i radiobilder med lav frekvens .

Hva forskerne tror skjer

Teamets analyse viser at galaksen befinner seg i et dynamisk komplekst miljø med flere gasshologer i nærheten av andre hopestrukturer på samme avstand . Den foreslåtte forklaringen:

• Galaksen faller inn mot en galaksehop i supersonisk hastighet og beveger seg gjennom varm gass .
• Den ene radiostrålen blir komprimert og bøyd bakover av buesjokket, og danner den lyse buen .
• Den motsatte strålen blir strukket og bøyd til den S-formede halen («pilen») .
• Hele formen er et resultat av ramtrykk, gassbevegelser og sjokkreletert kompresjon som former radioplasmaen .

Formen er så uvanlig at en astronom med 25 års erfaring med radiogalakser uttalte at han aldri hadde sett noe lignende .

En oppdagelse drevet av borgerforskning

Oppdagelsen viser hvor viktig menneskelig visuell inspeksjon fortsatt er i en tid med store datamengder. RAD@home Astronomy Collaboratory trener indiske borgerforskere i å visuelt inspisere radiokart fra LOFAR. Automatiske algoritmer kan behandle enorme mengder data, men de kan overse subtile, uvanlige former som et trent menneskeøye fanger opp .

Pranim Limbo deltok i en nettbasert helgeklasse da han la merke til objektet. Oppdagelsen førte til et fullt internasjonalt samarbeid som bekreftet objektets natur og publiserte resultatene .

Fremtidige teleskoper forventes å finne flere slike systemer

Forskerne peker spesielt på to kommende anlegg som forventes å avsløre mange flere systemer der radiogalakser sporer ellers usynlige samspill mellom stråler og omgivelser og buesjokk:

• LOFAR LoTSS DR3 – den dypere datarelease av den pågående Low-Frequency Array-undersøkelsen .
• Square Kilometre Array Observatory (SKAO) – det kraftigste radioteleskopet som noen gang er bygget, og som forventes å gjøre buesjokk og andre subtile stråle-miljø-interaksjoner til en rutinemessig oppdagelse .