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

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 .