Ученые нашли необычную радиогалактику с разрушенными лопастями

Радиогалактики — одни из самых ярких объектов во Вселенной в своем диапазоне. В их центре находятся сверхмассивные черные дыры, поглощающие звезды и пыль. Большое количество энергии, которое при этом высвобождается, уходит в джеты — гигантские струи высокоэнергетических частиц, разгоняемых до релятивистских скоростей. При этом возникает синхротронное излучение.

Пока черная дыра активна, у радиогалактики можно различить крупные структуры — ядро, джеты, горячие пятна, лопасти. Эта стадия длится примерно 100 миллионов лет. Затем источник энергии выключается, структуры постепенно исчезают. Галактика умирает.

Найти такой объект на стадии исчезновения — большая удача. Ученым из Индии и Великобритании повезло: они открыли радиогалактику с разрушенными лопастями в галактическом скоплении Abell 7. Статья об этом опубликована на сайте препринтов Корнеллского университета.

Радиолопастями называют обширные области плазмы, выбрасываемые джетами из ядра галактики. Они расположены под углом друг к другу, образуя букву X.

В обычных условиях у X-образных радиогалактик заметны две симметричные лопасти, но иногда появляются вторичные структуры — крылья. Это очень редкое и не до конца понятное явление.

Есть несколько гипотез, объясняющих рождение вторичных лопастей. Возможно, причина в том, что в центре находится двойная система черных дыр или джеты сменили ориентацию. Наиболее убедительное объяснение состоит в том, что крылья «надуваются» противотоком раскаленной плазмы. Как отметили авторы нового исследования, у радиогалактики J0011+3217 всего одна вторичная лопасть, что делает ее еще интереснее.

Ученые сделали открытие, изучая галактическое скопление Abell 7 по архивным данным нескольких наземных и орбитальных телескопов. Среди снимков обзора LOFAR — LoTSS DR2 — нашли необычный Х-образный радиоисточник. LOFAR (International LOw-Frequency ARray) — это крупнейший наземный радиоинтерферометр, работающий на низкой частоте в диапазоне 120-168 мегагерц. Он разработан в Нидерландах, а его инструменты расположены по всей Европе.

У радиогалактики J0011+3217 есть две первичные лопасти. Единственное вторичное крыло простирается на 2,77 миллиона световых лет (0,85 мегапарсека) от ее центра. В области активного ядра различимы два горячих пятна. Радиогалактика также видна в оптическом диапазоне, что показало наблюдение на телескопе Pan-STARRS1.

Известно всего несколько радиогалактик с одним вторичным крылом. У всех оно короткое, примерно четверть от первичной лопасти. У J0011+3217 вторичная лопасть гигантская — занимает 85 процентов от объема первичной. Кроме того, лопасти несколько загнуты. Такое известно для джетов в радиоисточниках с широким хвостом, которые обычно расположены в плотных областях скоплений. Считается, что загибающиеся структуры сформированы скоростным напором со стороны скопления Abell 7 на эту галактику.

Теперь ученые намерены исследовать необычную радиогалактику детальнее в оптическом и рентгеновском диапазонах, а также с помощью моделирования.