Met behulp van de Large Area Telescope (LAT) aan boord van NASA's Fermi-ruimtevaartuig, astronomen hebben een nabijgelegen radiostelsel onderzocht dat bekend staat als NGC 3894. Resultaten van de studie, gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 3 maart, bevestigen de jonge leeftijd van de melkweg en geven meer inzicht in de eigenschappen ervan.

Radiosterrenstelsels zenden enorme hoeveelheden radiogolven uit vanuit hun centrale kernen. Zwarte gaten in de centra van deze sterrenstelsels verzamelen gas en stof, het genereren van hoogenergetische jets die zichtbaar zijn in radiogolflengten, die elektrisch geladen deeltjes versnellen tot hoge snelheden.

Sommige compacte en jonge radiosterrenstelsels worden ook geclassificeerd als compacte symmetrische objecten (CSO's). In het algemeen, CSO's zijn klein (minder dan 3, 260 lichtjaar) radiobronnen met symmetrische dubbele lobben of jets. Ze worden verondersteld de voorlopers te zijn van de uitgebreide radiosterrenstelsels, en zou daarom belangrijk kunnen zijn voor studies naar de evolutie van radiosterrenstelsels.

Ontdekt in 1790, NGC 3894 is een jong radiostelsel met een roodverschuiving van ongeveer 0,01, ook geclassificeerd als een CSO. Het is een van de minst radio-lichtgevende CSO's en eerdere waarnemingen hebben de radiokern geïdentificeerd en bewijs geleverd voor dubbele parsec-schaal jets.

Een team van astronomen onder leiding van Giacomo Principe van het Instituut voor Radioastronomie van Bologna, Italië, besloot NGC 3894 onder de loep te nemen. Met behulp van LAT en ook archiefgegevens van de Very Long Baseline Array (VLBA), ze bestudeerden dit sterrenstelsel in de gammastraling en radiobanden, om de hoge energie-emissie van de bron te onderzoeken en het jonge karakter ervan te beoordelen.

"In deze krant, we onderzoeken de γ-straling en radio-eigenschappen van NGC 3894. We analyseren 10,8 jaar Fermi-LAT-gegevens tussen 100 MeV en 300 GeV, evenals verschillende tijdperken van VLBA-radiogegevens, uitbreiding van de Taylor et al. (1998) dekking van 15 jaar tot ∼35 jaar, om de hoogenergetische kenmerken van NGC 3894 te onderzoeken en zijn jonge karakter te verifiëren, ’ schreven de astronomen in de krant.

De waarnemingen detecteerden zwakke gammastraling van NGC 3894, met gammastraalhelderheid op een niveau van ongeveer 100 duodecillion erg/s. Echter, er is geen indicatie van variabiliteit waargenomen in de gammastraling van dit sterrenstelsel, wat typisch is voor jonge radiobronnen met een hoge energie-emissie die in hun lobben wordt geproduceerd.

Volgens het blad, de waarnemingsgegevens suggereren dat de bestudeerde radiobron tweezijdig lijkt met betrekking tot een centrale helderste component met plat spectrum die wordt geïdentificeerd als een radiokern. De structuur van NGC 3894 werd opgesplitst in verschillende componenten die over 13 lichtjaar langwerpig zijn. Bovendien, de binnenste structuur van de melkweg bleek zo klein te zijn als ongeveer 16 lichtjaar en de dynamische leeftijd is ongeveer 59 jaar, wat zijn jonge karakter bevestigt.

Wat voor astronomen een raadsel blijft, is de oorsprong van gammastraling in NGC 3894. De auteurs van het artikel merkten op dat toekomstige waarnemingen dat onderwerp zullen onderzoeken.

"Nieuwe VLBA-radiowaarnemingen, samen met een uitgebreide multigolflengte-analyse, inclusief radio, optisch, Röntgen- en γ-stralengegevens, zal het onderwerp zijn van toekomstige werkzaamheden. Vooral, verdere radioanalyse op milliarcsec-schaal zal essentieel zijn om de jetexpansie en de variabiliteit van hun componenten te blijven volgen om de oorsprong van de γ-straling in deze bron te onderzoeken, ’ schreven de onderzoekers.

© 2020 Wetenschap X Netwerk