po angielsku

Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Jagiellońskiego

 

Astronomiczny Obiekt Miesiąca: Styczeń 2020

< poprzedni Archiwum

Katalog gigantycznych radioźródeł

Gigantyczne radioźródła są szczególną klasą obiektów z uwagi na bardzo duże (> 0.7 Mpc) rozmiary ich struktur radiowych. Uważa się, że jest to stosunkowo rzadko spotykana cecha, gdyż zaledwie ~5% wszystkich radioźródeł przekracza ten rozmiar. Przyczyny powstawania gigantów nie do końca są wyjaśnione, jednak szczegółowe badania prowadzone w oparciu o obserwacje na wielu częstotliwościach przyniosły znaczne postępy w zrozumieniu ich natury.

Jako główne czynniki mogące sprzyjać powstawaniu tak rozległych struktur radiowych rozważa się duży wiek radioźródła, małą gęstość ośrodka, w którym rozchodzą się dżety radiowe, bardziej energetyczne aktywne jądra znajdujące się w centrach ich galaktyk macierzystych, lub wielokrotnie wznawiającą się aktywność radiową. Jednoznacznie nie da się stwierdzić, który z powyższych czynników jest konieczny do tego, by powstało gigantyczne radioźródło. Najprawdopodobniej potrzebne jest tu jednoczesne wystąpienie kilku z tych czynników.

Na ilustracji: Rozkład gigantycznych radioźródeł na sferze niebieskiej we współrzędnych galaktycznych. Niebieskie linie na szerokości galaktycznej b=±15 wyznaczają płaszczyznę Galaktyki, gdzie detekcja "gigantów" jest znacznie utrudniona z powodu wysokiej ekstynkcji galaktycznej. Szare regiony poza płaszczyzną Galaktyki to obszary, w których nie zostały znalezione żadne giganty. Na rysunku zaznaczono również zakreskowane poziomo obszary pokryte przez obserwacje z przeglądu radiowego FIRST. Źródło: Publikacja zespołu.

Bardzo ważnym elementem w dokładniejszym zrozumieniu przyczyn powstawania gigantów są badania dużej próbki obiektów tego rodzaju. Dzięki pracy wielu osób z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego został stworzony katalog gigantycznych radioźródeł zawierający wszystkie wcześniej znane giganty, jak również wiele nowych. W katalogu znajduje się w sumie 349 gigantów, których rozmiary mieszczą się w przedziale od 0.7 do 4.7 Mpc. Są to radioźródła z szerokiego zakresu przesunięć ku czerwieni (0.016 < z < 3.22) oraz mocy radiowych (23 < logPtot < 28.3 W/Hz). Zebrana próbka obiektów zwiększyła znacząco liczbę znanych wcześniej gigantów na wysokich przesunięciach ku czerwieni (z > 1) oraz obiektów o rozmiarach większych niż 2 Mpc, co jest bardzo istotne przy badaniu różnych aspektów ewolucji radioźródeł.

Na podstawie rozkładu gigantów na sferze niebieskiej (Ilustracja 1) można stwierdzić, że istnieje wiele obszarów, w których nie znaleziono żadnych obiektów tego rodzaju. Wynika to głównie z faktu, że nie dysponujemy odpowiednimi danymi radiowymi i optycznymi, które pokrywały by całą sferę niebieską. W obszarach, które jednocześnie są pokryte przez przeglądy radiowe FIRST, NVSS oraz przegląd optyczny SDSS, znaleziono najwięcej gigantycznych radioźródeł a ich maksymalna gęstość wyniosła 15 obiektów na 317 stopni kwadratowych. Należy również zwrócić uwagę na fakt, że w obszarach pokrytych przez przeglądy FIRST i SDSS są takie regiony, w których nie zidentyfikowano żadnych gigantów – np. w okolicach północnego bieguna galaktycznego. W tych obszarach szczególnie powinniśmy się skupić na poszukiwaniu nowych obiektów tego rodzaju.

Ze statystycznych oszacowań wynika, że liczba gigantów jest znacznie większa niż dawniej przypuszczano. Ich obecnie znana ilość jest ograniczona nie tylko dostępnością danych radiowych i optycznych, ale również czułością przeglądów nieba. Przy założeniu równomiernego rozkładu gigantów na sferze niebieskiej oraz czułości, jaką charakteryzują się przeglądy FIRST i SDSS, powinniśmy obserwować około 2000 gigantów na powierzchni całej sfery niebieskiej.

Nowy rozdział w badaniu gigantów przyniosą również przeglądy nieba na niskich częstotliwościach takie jak LOFAR. W oparciu o obecnie dostępne dane szacuje się, że przy czułości obserwacji siecią interferometryczną LOFAR liczba gigantów na sferze niebieskiej powinna wzrosnąć sześciokrotnie, co dało by naukowcom możliwość badania dużych i bardziej jednolitych próbek tych obiektów.





Oryginalna publikacja: A. Kuźmicz, M. Jamrozy., K. Bronarska, K. Janda-Boczar, D.J. Saikia: An Updated Catalog of Giant Radio Sources, ApJS, 238, 9, 2018.


Przedstawione wyniki są częścią badań prowadzonych w Zakładzie Astronomii Gwiazdowej i Pozagalaktycznej Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego. Zostały uzyskane przy finansowym wsparciu Narodowego Centrum Nauki w ramach grantu FUGA (Nr 2016/20/S/ST9/00142).




Kontakt:

Agnieszka Kuźmicz
Obserwatorium Astronomiczne UJ
A. Kuzmicz [at] oa.uj.edu.pl

TKGS