Är Hannys Voorwerp resultatet av ett 'ljuseko' av en våldsam händelse som hände för länge sedan eller kanske denna mystifierande klump av glödande gas drivs av ett pågående och aktuellt fenomen? En nyss släppt tidning om Voorwerp ger en ny förklaring till detta förbryllande, till synes unika föremål i konstellationen Leo Minor. Om du inte har hört den anmärkningsvärda historien, upptäcktes objektet 2007 av den holländska skolläraren Hanny Van Arkel när hon klassificerade galaxer för Galaxy Zoos online-medborgarvetenskapliga projekt. Fram till nu var arbetshypotesen för förklaringen av detta ovanliga föremål att vi kan se 'ljusekot' av en kvasarutbrottshändelse som inträffade för miljoner år sedan. Men nya radioobservationer avslöjar att istället kan ett svart hål i samma närliggande galax producera en radiojet som skjuter en tunn stråle direkt mot detta gasmoln och får det att lysa upp.
Hannys Voorwerp (nederländska för objekt) består av damm och gas – men inga stjärnor – så astronomer vet att det inte är en galax, även om den är galaxstor. Tidigare trodde astronomer som studerade objektet att gasen och dammet var upplysta av ett kvasarutbrott inom den närliggande galaxen IC 2497. Även om utbrottet skulle ha bleknat under de senaste 100 000 åren, nådde ljuset bara dammet och gasen i tid för att våra teleskop skulle se effekten. Men denna förklaring var något otillfredsställande eftersom en sådan händelse, där en hel galax skulle blossa upp plötsligt och kort, är oförklarlig.
Den naturligt viktade 18 cm MERLIN-radiokartan av IC 2497 (svarta konturer), som visar både C1 och C2, inbäddade i ett område med jämn utökad emission, överlagd över samma karta med punktkällorna subtraherade. Kredit: Rampadarath, et al.
Men radioobservationer med European Very Long Baseline Interferometry (VLBI) Network vid 18 cm, och Multi-Element Radio Linked Interferometer Network (MERLIN) vid 18 cm och 6 cm visar tecken på svarta håls eller aktiva galaktiska kärnor (AGN) aktivitet och ett nukleärt stjärnskott i de centrala delarna av IC 2497.
Denna händelse är svår att se från vår utsiktspunkt på jorden eftersom ytterligare ett moln av damm och gas sitter mellan oss på jorden och IC 2497, vilket hindrar oss från att direkt se det svarta hålet.
'De nya data visar att kärnan fortsätter att producera ett radiojet, ungefär i riktning mot Hanny's Voorwerp,' sa Bill Keel från University of Alabama, en av astronomerna som har studerat objektet noggrant ända sedan det upptäcktes, och var en del av de nya observationerna. 'Kärnan är fortfarande för svag i radion för att kunna dra slutsatsen att den skjuter ut tillräckligt med UV och röntgenstrålar för att tända gasen. Det kan mycket väl finnas växelverkan mellan utströmmande material kopplat till strålen och gasen utanför galaxen, vilket hjälper till att forma Voorwerpen, men spektra i upptäcktsdokumentet gjorde det redan klart att gasen joniseras inte av stötar från en sådan växelverkan, men genom strålning. ”
Keel sa dock att det fortfarande finns kvarstående osäkerhet - och olika astronomer har olika uppskattningar av denna sannolikhet - om strålningen från kvasarkärnan förblir stark eller om den skjuter i anfall och startar.
'Vissa aktiva galaxer lägger ut mycket energi i jetstrålar och utflöden jämfört med strålning, och vi överväger möjligheten att den här har bytt till ett sådant 'radioläge' på senare tid', sa han. 'Om så är fallet skulle Voorwerp vara ett joniseringseko, eller ljuseko, eftersom återstrålningen från joniserad gas inte är omedelbar, som spridning är.'
Voorwerpen har fångat tillräckligt med uppmärksamhet och nyfikenhet att astronomer har tränat många teleskop på objektet i ett försök att reda ut mysteriet. Men Keel sa att detta tillvägagångssätt är viktigt för att så småningom ta reda på det här.
'Varje våglängdsområde ger oss en annan, och vanligtvis kompletterande, del av historien,' sa han. 'De tidigare radiodata säger oss något om var all den gasen kom ifrån, och vi fick en annan koppling från färska data som satte en skenbar följeslagare spiralgalax på samma avstånd som IC 2497. Till och med de tidiga röntgendata visade oss att det fanns ett intressant pussel om varför vi inte såg kärnan AGN. GALEX UV-spektrum informerar vår tolkning av Hubble UV-bilden.'
Ja, Hubble tittade nyligen på Voorwerp i ett par olika våglängder, ( läs vår artikel om Hubble-observationerna här ) och även om Keel inte kunde kommentera direkt om data från det ikoniska teleskopet, (allt analyseras fortfarande) sa han att det innehöll några intressanta överraskningar.
'En av de första sakerna vi började kontrollera med Hubble-data var om vi har en fri sikt i åtminstone det infraröda till kärnan, med början från platsen för radiokällan,' sa han. 'Dessa resultat ger oss också särskild anledning att titta på de strukturella detaljerna för gasen i Hanny's Voorwerp, för tecken på att den kan påverkas av ett utflöde från kärnan. Jag kan nämna att det finns några intressanta överraskningar från HST-data, vilket är vad vi alltid hoppas på!”
Keel sa att han också har observerat på Kitt Peak och tittat på andra kandidat 'voorwerpjes' - liknande 'joniserade moln i en något mindre skala runt AGN, där samma livstid-versus-obscuration-problem gäller men vi kan vanligtvis se AGN ansvarig, ' han sa.
Och leta efter några kommande offentliga uppsökande projekt om Voorwerpen baserade på Hubble-data också, inklusive ett i Bloomington, Minnesota den 1-4 juli vid CONvergence, där författare och vetenskapsmän kommer att skriva en grafisk roman baserad på upptäckten av Hannys Voorwerp. Kolla in den här webbplatsen för mer information.