Radiogalaksi

Komposiittikuva Cygnus A ra­dio­ga­lak­sis­ta. Ku­vas­sa si­ni­nen edus­taa Chandra-ava­ruus­te­les­koo­pin ha­vait­se­maa rönt­gen­sä­tei­lyä ja pu­nai­nen VLA:n ha­vait­se­maa ra­dio­sä­tei­lyä joka ulot­tuu 300 000 va­lo­vuo­den pää­hän kes­kus­tas­ta. Ku­vaan on yhdis­tet­ty myös Hubblen ja DSS:n ha­vait­sema nä­kyvä valo joka on ku­vas­sa kel­taisena.

Radiogalaksi on esimerkki aktiivisesta galaksista. Radiogalakseihin liittyy nimensä mukaisesti voimakas radioemissio, joka ei ole peräisin galaksin tähdistä ja kaasusta. Säteily on tyypillisesti peräisin kahdesta laajasta galaksin ulkopuolella sijaitsevasta alueesta (engl. radio lobe). Radiogalaksi ei yleensä näytä optisella alueella poikkeavan tavallisesta galaksista. Muiden AGN-kohteiden tapaan radiogalaksien keskustassa on voimakas röntgensäteilijä.

Nykyisin varteenotattavin selitys näille kohteille on, että kyseessä on galaksin ytimessä sijaitsevan supermassiivisen (miljoonia auringon massoja) mustan aukon muodostama relativistinen suihku, jonka hiukkaset kaukana galaksienvälisessä avaruudessa törmäävät siellä jo olevaan harvaan aineeseen, jarruuntuvat ja säteilevät tällöin vapautuvan energian radiosäteilynä. Tällä teorialla on monipuolinen havaintojen tarjoama tuki.

Radiogalakseista on tutkittu 760 miljoonan valovuoden päässä sijaitsevaa Cygnus A:ta.

Luokittelu

Radiogalaksit on perinteisesti jaettu kaksoisradiolähteisiin ja kompakteihin radiolähteisiin. Kaksoisradiolähteet jaetaan vielä Fanaroffin-Rileyn luokituksen (FR-luokitus) mukaisesti:

• Luokassa FR I ovat heikot radiolähteet, joissa säteily tulee laajalta pitkulaiselta alueelta, joka on melko symmetrinen galaksin molemmin puolin. Galaksin ytimestä tuleva relativistinen suihku erottuu molemmin puolin. Radiosäteilyä lähettävän alueen kirkkaus laskee tasaisesti reunoja kohti. Keskellä oleva galaksi on tyypillisesti suuri ellipsigalaksi.

• Luokassa FR II ovat ”klassiset” radiogalaksit joiden ympäristössä on nähtävissä kaksi radiokirkasta aluetta, joissa on yleensä erotettavissa erityisen kirkas kohta, ns. hotspot. Näiden alueiden kirkkaus laskee nopeasti alueen reunoja kohti, galaksin ytimestä tuleva suihku erottuu vain toisella puolella (yksipuolinen suihku) ja toisella puolella säteilevän alueen ja galaksin välillä on alue, jolta radiosäteilyä ei näytä juuri tulevan. Emogalaksi on tyypillisesti ellipsigalaksi.

Kompakteilla radiolähteillä ei erotu suihkuja ja kohteen kirkkaus laskee jyrkästi sen reunoja kohti. Kompakteja radiolähteitä ovat useimmat kvasaarit ja BL Lac-kohteet.

Radiogalaksien yhtenäismalli

Yhtenäismallin mukaan radiogalaksit, kvasaarit ja BL Lac-kohteet ovat fysikaalisesti samanlaisia. Vain katselukulma kohteeseen on erilainen. Radiogalakseja katsotaan sivulta, jolloin galaksin ytimestä tuleva suihku näkyy koko pituudeltaan (FR I) tai hieman suuremmassa kulmassa, jolloin suihkun päiden kirkkaus ylittää itse suihkun kirkkauden ja havainnoissa näkyy vain kaksi irrallista radiosäteilevää aluetta (FR II). Kompakteja kohteita eli kvasaareja ja BL Lac-kohteita katsotaan lähes suihkun suunnassa, jolloin nähdään ainoastaan suihkun pää (joillakin kvasaareilla näkyy myös yksipuolinen suihku) erittäin voimakkaasti kirkastuneena. (Säteilevän kohteen äärimmäinen kirkastuminen katselukulman lähestyessä suihkun suuntaa on erikoisesta suhteellisuusteoriasta johtuva ilmiö.)

Tunnettuja radiogalakseja

• Cygnus A

Aiheesta muualla

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Radiogalaksi Wikimedia Commonsissa

• Saripalli, L.: Understanding the Fanaroff-Riley Radio Galaxy Classification NASA/IPAC Extragalactic Database. Viitattu 9.11.2020. (englanniksi)
• Saripalli, L.: 9.3 Fanaroff-Riley Classification NASA/IPAC Extragalactic Database. Viitattu 9.11.2020. (englanniksi)