Галактика «лук и стрела»: студент-любитель из Индии совершил редкое открытие

Натренированный глаз Лимбо заметил несоответствие между морфологией объекта и известными типами радиогалактик. Это наблюдение запустило полномасштабный анализ, проведённый международной командой под руководством доктора Ананды Хоты (RAD@home), доктора Пратика Дабхаде (Национальный центр ядерных исследований, Польша) и доктора Шубхрангшу Гхоша (Университет SRM, Сикким) .

Структура RAD-BAARG

Галактика, получившая официальное название RAD-BAARG (Bow-And-Arrow Radio Galaxy) и обозначение RAD J104501.6+352852 (красное смещение z=0,159), простирается примерно на 1,8 миллиона световых лет (≈560 килопарсек) . Её морфология резко асимметрична и не похожа на стандартные симметричные двойные радиогалактики :

• «Лук» — на западной стороне узкое джеты (струя плазмы) питает широкую секторообразную область и гигантскую дугу, протянувшуюся примерно на 560 кпк .
• «Стрела» — на противоположной стороне контраджет изгибается в S-образный хвост длиной почти 600 кпк .

Редкий космический носовой скачок

RAD-BAARG интерпретируется как один из самых отчётливых радиосигналов гигантского носового скачка (bow shock) — явление, предсказанное теорией и компьютерным моделированием, но редко наблюдаемое непосредственно .

Галактика врезается на сверхзвуковой скорости в горячий внутригалактический газ (со скоростью от 1000 до 3500 км/с). Она сжимает окружающую среду перед собой, создавая крупномасштабный фронт ударной волны — аналог звукового удара от сверхзвукового самолёта . Релятивистская плазма из джетов активного ядра галактики подсвечивает эту в противном случае чрезвычайно слабую и диффузную ударную структуру, делая её видимой на низкочастотных радиоизображениях .

Что предполагают исследователи

Анализ команды показывает, что галактика находится в динамически сложном, многогало-окружении с близлежащими системами скоплений на сходных расстояниях . Предлагаемый сценарий:

• Галактика движется на сверхзвуковой скорости к центру скопления, проходя через горячий внутригалактический газ .
• Одно из джетов сжимается и отбрасывается назад ударной волной, формируя яркую дугу («лук») .
• Противоположное джето вытягивается и изгибается в S-образный хвост («стрела») .
• Общая морфология согласуется с моделью, в которой давление, объёмные движения газа и сжатие ударной волной формируют радиоизлучение .

Эта форма «лука и стрелы» настолько необычна, что астроном с 25-летним стажем изучения радиогалактик признался, что никогда не видел ничего подобного .

Открытие, ставшее возможным благодаря гражданской науке

Это открытие подчёркивает силу человеческого визуального анализа в эпоху больших данных. Коллаборация RAD@home готовит индийских учёных-любителей к визуальному просмотру низкочастотных радиоизображений LOFAR. В то время как автоматические алгоритмы могут обрабатывать огромные объёмы данных, они способны пропускать необычные, нестандартные формы, которые может заметить тренированный человеческий глаз .

Праним Лимбо участвовал в воскресном онлайн-занятии, когда заметил этот объект. Его открытие привело к масштабному международному сотрудничеству, которое подтвердило природу объекта и опубликовало результаты .

Будущие телескопы: ожидается больше подобных систем

Исследователи особо отмечают две будущие установки, которые, как ожидается, позволят обнаружить гораздо больше подобных систем — радиогалактик, которые высвечивают невидимые иначе взаимодействия джетов с окружением, включая носовые скачки:

• LOFAR LoTSS DR3 — более глубокий выпуск данных обзора телескопа LOFAR .
• Обсерватория «Квадратный километр» (SKAO) — самый мощный радиотелескоп из когда-либо построенных. Ожидается, что SKAO сделает наблюдения носовых скачков и других тонких взаимодействий джетов с окружающей средой обычным делом .