Astronomen die gegevens van de lopende VLA Sky Survey (VLASS) gebruiken, hebben een aantal verre sterrenstelsels gevonden met superzware zwarte gaten in hun kern die krachtige, radio-emitterende jets van materiaal in de afgelopen twee decennia of zo. De wetenschappers vergeleken gegevens van VLASS met gegevens uit een eerder onderzoek waarbij ook de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) van de National Science Foundation werd gebruikt om tot hun conclusie te komen.

"We hebben sterrenstelsels gevonden die eerder geen bewijs van jets vertoonden, maar nu duidelijke aanwijzingen vertonen dat ze jonge, compacte stralen, " zei dr. Kristina Nyland, die een NRC postdoctoraal fellow in residence is bij het Naval Research Laboratory.

"Jets zoals deze kunnen de groei en evolutie van hun sterrenstelsels sterk beïnvloeden, maar we begrijpen nog steeds niet alle details. Het vangen van pasgeboren jets met onderzoeken zoals VLASS geeft een maatstaf voor de rol van krachtige radiojets bij het vormgeven van het leven van de sterrenstelsels gedurende miljarden jaren, ' zei Nyland.

VLASS is een project dat de lucht die zichtbaar is vanaf de VLA - ongeveer 80 procent van de hele lucht - drie keer over zeven jaar zal onderzoeken. De waarnemingen begonnen in 2017 en de eerste van de drie scans is nu voltooid. Nyland en haar collega's vergeleken gegevens van deze scan met gegevens van de FIRST-enquête die de VLA tussen 1993 en 2011 gebruikte om een ​​kleiner deel van de lucht te observeren.

Ze vonden er ongeveer 2, 000 objecten die in de VLASS-beelden verschijnen, maar werden niet gedetecteerd in de eerdere EERSTE enquête. Van deze, ze selecteerden 26 objecten die eerder werden gecategoriseerd als sterrenstelsels met actieve kernen - aangedreven door superzware zwarte gaten - door optische en infrarode waarnemingen. De EERSTE waarnemingen van de 26 objecten waren gedaan tussen 1994 en 2001. De VLASS-waarnemingen werden gedaan in 2019. De intervallen tussen waarnemingen van de objecten varieerden dus van 18 tot 25 jaar.

Ze kozen 14 van deze sterrenstelsels voor meer gedetailleerde waarnemingen met de VLA. Deze waarnemingen leverden beelden met een hogere resolutie op en werden ook gedaan op meerdere radiofrequenties om een ​​vollediger begrip te krijgen van de kenmerken van de objecten.

"De gegevens van deze gedetailleerde waarnemingen vertellen ons dat de meest waarschijnlijke oorzaak van het verschil in radiohelderheid tussen de EERSTE en de VLASS-waarnemingen is dat de 'motoren' in de kernen van deze sterrenstelsels nieuwe jets hebben gelanceerd sinds de EERSTE waarnemingen werden gedaan, " legde Dillon Dong uit, van Caltech.

Van de zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels is bekend dat ze interageren met de sterrenstelsels zelf, en de twee evolueren samen. De jets die vanuit de gebieden nabij de zwarte gaten worden gelanceerd, kunnen de hoeveelheid stervorming in de melkweg beïnvloeden.

"Radiojets bieden natuurlijke laboratoria om te leren over de extreme fysica van superzware zwarte gaten, waarvan wordt aangenomen dat de vorming en groei intrinsiek verbonden zijn met die van de melkwegcentra waarin ze zich bevinden, " zei Pallavi Patil, van de Universiteit van Virginia.

"Jets die zo jong zijn als de jets die in onze studie zijn ontdekt, kunnen ons een zeldzame kans bieden om nieuwe inzichten te krijgen over hoe deze interacties tussen de jets en hun omgeving werken, ' zei Nyland.

"VLASS heeft bewezen een belangrijk hulpmiddel te zijn voor het ontdekken van dergelijke jets, en we wachten reikhalzend op de resultaten van de volgende twee observerende tijdperken, " zei Mark Lacy, van het National Radio Astronomy Observatory.

Nyland en haar collega's plannen verdere studies van de sterrenstelsels met behulp van de Very Long Baseline Array (VLBA), het Chandra-röntgenobservatorium, en zichtbaar licht en infrarood telescopen. Het papier is geaccepteerd voor publicatie door: Het astrofysische tijdschrift .