Ученые обнаружили необычную умираюущую радиогалактику

Проведя анализ снимков галактического скопления Abell 7, полученных крупнейшим европейским радиоинтерферометром LOFAR, ученые обнаружили необычную X-образную радиогалактику, которая представляет собой оригинальное формирование в галактическом пространстве из-за своей разрушенной и асимметричной структуры, что указывает на ее умирающее состояние.

Фото: chandra.si.edu/ by X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/STScI; Radio: NSF/NRAO/AUI/VLA, PDM

Радиогалактики, являющиеся одними из самых ярких объектов в наблюдаемой Вселенной в своем радиочастотном диапазоне, содержат в своем ядре сверхмассивные черные дыры, поглощающие массу окружающих веществ и излучающие значительное количество энергии в виде гигантских струй высокоэнергетических частиц, двигающихся со скоростями, близкими к скорости света, что приводит к генерации синхротронного излучения.

В течение приблизительно ста миллионов лет активной фазы черной дыры, радиогалактика демонстрирует выраженную структуру, включающую ядро, струи, горячие пятна и лопасти. Однако по истечении этого периода источник энергии выключается, что приводит к постепенному исчезновению данных структур и к конечному "смертному" состоянию галактики.

Обнаружение радиогалактики с разрушенными лопастями в галактическом скоплении Abell 7 стало удачей для ученых из Индии и Великобритании, что привело к публикации научной работы на платформе препринтов Корнеллского университета.

Термин "радиолопасти" используется для обозначения разветвленных областей плазмы, выбрасываемых из ядра галактики в виде струй. Они ориентированы под углом друг к другу, формируя образ X.

Обычно у X-образных радиогалактик можно выделить две симметричные лопасти, однако иногда наблюдаются вторичные структуры, известные как крылья, что представляет собой редкое и пока не до конца объясненное явление.

Существует несколько предположений, объясняющих происхождение вторичных лопастей: возможно, это результат присутствия двойной системы черных дыр в центре галактики или изменения ориентации струй. Наиболее убедительным объяснением является утверждение о том, что крылья формируются за счет обратного потока раскаленной плазмы. У радиогалактики J0011+3217 всего одно вторичное крыло, что делает ее объектом дополнительного научного интереса.

Ученые пришли к открытию изучая галактическое скопление Abell 7 на основе архивных данных нескольких наземных и орбитальных телескопов. В ходе анализа снимков программы LOFAR LoTSS DR2 был найден необычный X-образный радиоисточник. LOFAR (международный радиотелескоп низкочастотного диапазона) представляет собой крупнейший наземный радиоинтерферометр, действующий на диапазоне частот от 120 до 168 мегагерц. Этот телескоп был разработан в Нидерландах; его антенны установлены по всей территории Европы.

Галактика J0011+3217 имеет две первичные лопасти. Одно из вторичных крыльев простирается на 2,77 миллиона световых лет (0,85 мегапарсека) от центра галактики. По области активного ядра можно выделить два горячих пятна. Помимо радиочастотного излучения, радиогалактика также видна в оптическом диапазоне, что было обнаружено при наблюдениях на телескопе Pan-STARRS1.

Существует лишь немногим радиогалактик с одиночным вторичным крылом, и у них оно обычно имеет небольшой размер, приблизительно четверть от размера первичной лопасти. Однако для галактики J0011+3217 характерно наличие гигантского вторичного крыла, занимающего 85 процентов от объема первичной лопасти, с изогнутой формой. Такой формат характерен для джетов в радиоисточниках с широким хвостом, что обычно проявляется в условиях плотных областей галактических скоплений. Предполагается, что искривленные структуры образовались под воздействием давления со стороны скопления Abell 7 на данную галактику.

Ученые планируют провести более глубокое изучение необычной радиогалактики в оптическом и рентгеновском диапазонах, а также применить моделирование для дополнительного анализа свойств этого объекта в космосе.