Астрономы нашли скрытую популяцию «радиогалактик» с угасающими радиолепестками

Астрономы обнаружили ранее невидимую популяцию так называемых радиогалактик с затухающими «радиолепестками». Открытие раскрывает, что происходит, когда двигатели сверхмассивных чёрных дыр, питающие эти огромные разрастающиеся выбросы плазмы, прекращают работу. Это открытие расширяет наши представления о жизненных циклах галактик.

Команда, стоящая за исследованием, изучила 14 кандидатов в угасшие, или остаточные, радиогалактики, найденные в области неба над Землёй, которую интенсивно изучал рентгеновский космический аппарат XMM-Newton. Эта область называется полем XMM-Newton Large-Scale Structure (XMM-LSS).

Радиогалактики чрезвычайно ярки в радиоволнах и обладают огромными лепестками газа, которые могут простираться на миллионы световых лет. Остаточные радиогалактики представляют собой заключительную стадию эволюции радиогалактик, когда джеты из центральных областей галактик — активных галактических ядер, питаемых сверхмассивными чёрными дырами, — уже отключились. Поэтому джеты больше не могут пополнять обширные радиолепестки, и те постепенно затухают.

Исследователи изучали поле XMM-LSS с помощью радиотелескопа MeerKAT — системы из 64 антенн, расположенной в пустынной местности Северной Капской провинции в ЮАР, — а также с помощью Jansky Very Large Array и сети LOFAR.

Такое мощное сочетание наблюдений позволило изучить, как меняется радиоизлучение лепестков радиогалактик по мере того, как частицы внутри них «стареют» и теряют энергию.

Это дало исследователям возможность определить, что 12 из 14 кандидатов действительно являются остаточными радиогалактиками, а две другие остаются активными радиогалактиками.

Команда также обнаружила нечто поразительное в 12 подтверждённых остатках радиогалактик.

Два примера недавно открытых гигантских радиогалактик, каждая из которых простирается на миллионы световых лет.

Одна из особенностей, которая особенно выделялась в этом исследовании, — возраст остатков. Судя по всему, они угасали от 8 до 42 миллионов лет, а средний «возраст затухания» составил 12 миллионов лет.

Этот возраст меньше, чем значения, измеренные для остатков радиогалактик ранее. Это может указывать на то, что астрономы упускали из виду популяцию короткоживущих остатков.

Но это было не единственное необычное открытие. Учёные также установили, что изученные остатки находятся на самых разных стадиях эволюции: у одних джеты отключились совсем недавно, а другие более развиты и «погасли» уже давно.

«Двойной бумеранг» X-образной радиогалактики.

Новые результаты представляют собой важный шаг вперёд в понимании жизненных циклов радиогалактик, а также того, как сверхмассивные чёрные дыры работают в качестве двигателей, питающих джеты и создающих огромные радиолепестки.

Исследование команды было опубликовано 14 июля в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Источники:
Статья основана на исследовании, опубликованном 14 июля в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Использованы данные наблюдений радиотелескопов MeerKAT, Jansky Very Large Array и сети LOFAR, а также рентгеновские данные космического аппарата XMM-Newton в области поля XMM-LSS.