Редко встречающиеся во Вселенной гигантские радиогалактики — массивные структуры, излучающие мощные радиоволны. Недавно обнаруженная структура длиной около 4,2 миллиона световых лет отличается от большинства подобных объектов тем, что расположена в скоплении галактик.
В средах с низкой плотностью образуются гигантские радиогалактики, в центрах которых находятся сверхмассивные черные дыры. Из окрестностей этих черных дыр вылетают струи высокоэнергетических частиц, которые излучают радиоволны. Эти джеты простираются на миллионы световых лет, пронизывают межгалактическое пространство и оказывают влияние на распределение вещества и процессы звездообразования.
В исследовании, опубликованном на сервере препринтов arXivМеждународная команда астрономов обнаружила гигантскую радиогалактику MGTC J100022.85+031520.4 в рамках программы Cosmological Evolution Survey (COSMOS) при помощи радиотелескопа MeerKAT. Находится эта массивная структура, впервые обнаруженная, в скоплении WHL J100022.9+031521 и помогает изучать жизненные циклы галактик и их взаимодействие с окружающей космической средой.
Группа исследователей под руководством астронома Кэтрин Чарлтон Kathleen CharltonУченые из Кейптаунского университета (ЮАР) провели наблюдения трех гигантских радиогалактик. Анализируя спектральные свойства и время, прошедшее с момента последнего ускорения частиц в джетах, установили, что свет от MGTC J095959.63+024608.6 до Земли шел 68 миллионов лет, от MGTC J100016.84+015133.0 — 47 миллионов лет, а от центральной радиогалактики MGTC J100022.85+031520.4 — 67 миллионов лет.
Сравнив данные с оценками, основанными на физических размерах и скорости расширения галактик, астрономы обнаружили значительные расхождения: все три объекта оказались гораздо старше, чем предполагалось. В частности, возраст гигантской радиогалактики MGTC J100022.85+031520.4 составил приблизительно миллиард лет, но мощность джета, испускаемого ее центральной сверхмассивной черной дырой, оказалась ниже, чем у других подобных объектов.
Авторы научной работы считают, что данное расхождение указывает на необходимость учета дополнительных процессов, отсутствующих в существующих моделях, таких как сложные взаимодействия внутри скопления или повторное ускорение частиц. Структура MGTC J100022.85+031520.4 обладает свойствами, схожими с галактиками, где расположены радиоисточники с «широкоугольным хвостом» — изогнутыми радиоисточниками, природа которых до конца не ясна.
Как гигантские радиогалактики в скоплениях взаимодействуют со своей округой и каковы процессы, влияющие на их формирование, до сих пор неясно. Дальнейшие исследования могут заставить пересмотреть модели эволюции галактик.