Процессы образования и развития звездных систем обычно представляются понятными и предсказуемыми, а их структура четко определяется физическими законами. Однако радиогалактики с «крыльями» не соответствуют этим общим закономерностям. Их аномальная форма до сих пор не имеет убедительного объяснения и вызывает дискуссии среди астрофизиков.
Исследователи из Сямэньского университета, расположенного в Китае) нашла более тысячи таких систем, что впервые дает возможность перейти от единичных наблюдений к масштабному статистическому анализу их формы, структуры и оптических свойств. В будущем это расширит понимание механизмов их формирования и эволюции. Научная статья опубликована в журнале Дополнительные публикации Астрофизического журнала (ApJS) .
Радиогалактики относятся к наиболее энергетически интенсивным объектам, существующим во Вселенной; их светимость во много раз выше, чем у обычных галактик. В центре радиогалактик находятся сверхмассивные черные дыры, из которых выбрасываются мощные потоки заряженных частиц, направленные в противоположные стороны. Эти потоки излучают в радиодиапазоне и способны занимать области, протяженностью в миллионы световых лет.
Радиогалактики могут обладать необычной формой: встречаются системы с искривленными хвостами, «необычные» радиокруги и двухполосные радиогалактики. Особый интерес представляют «крылатые» галактики – редкий подкласс, характеризующийся наличием не двух основных областей свечения («радиолепестков»), а пары вторичных структур, которые и называют «крыльями». Именно этот подкласс привлек внимание китайских ученых.
К галактикам с крыльями относят системы, имеющие форму X или Z. Их вид, напоминающий буквы X или Z, обусловлен формой и местом выброса «крыльев.
Несмотря на исследования, происхождение этой небольшой и таинственной группы радиогалактик остается не до конца понятным. Среди основных гипотез рассматриваются изменение направления струй частиц, вызванное слиянием черных дыр, присутствие дополнительной черной дыры в центре галактики, возврат плазмы из наиболее горячих областей к ядру, а также взаимодействие с окружающей средой при определенных условиях.
Для выяснения механизмов формирования и развития крыльев радиогалактик требуется детальное изучение структуры множества подобных объектов. Группа ученых провела анализ обширного обзора неба, выполненного в радиоволновом диапазоне (LoTSS DR2), включающего свыше 4,3 миллиона радиоисточников.
После классификации источников по их размерам, форме и внешнему виду, ученым удалось установить наличие 1024 новых радиогалактик с «крыльями». У 621 из них крылья имели отчетливую структуру: 382 галактики демонстрировали X-образную форму, а 239 – Z-образную.
У 403 систем наблюдалось слабое развитие крыльев, поэтому классификация для них не проводилась. Исследователи отнесли эти системы к группам с односторонними или незначительными крыльями.
В среднем, радиогалактики имеют диаметр в 1,6 миллиона световых лет, однако некоторые из них относятся к гигантским радиогалактикам, поскольку их размеры достигают примерно 2,2 миллиона световых лет.
В будущем ученые намерены продолжить изучение «крылатых» источников, сосредоточившись на анализе их оптических и радиоволновых характеристик. Кроме того, в новый каталог будут включены сведения о других типах и подвидах радиогалактик.