Гигантские радиогалактики, являющиеся одними из самых крупных образований во Вселенной, не часто встречаются в космическом пространстве. В связи с этим недавно обнаруженная структура, излучающая интенсивные радиоволны, представляет особый интерес: ее размеры охватывают приблизительно 4,2 миллиона световых лет, и, в отличие от большинства аналогичных объектов, она находится в скоплении галактик.
Радиогалактики огромных размеров обычно формируются в областях с небольшой концентрацией вещества. В их ядрах находятся сверхмассивные черные дыры, из окрестностей которых выбрасываются потоки частиц с высокой энергией. Эти джеты, излучающие радиоволны, могут достигать миллионов световых лет, преодолевают межгалактические пространства и воздействуют на распределение вещества, а также на процессы образования звезд.
В исследовании, опубликованном на сервере препринтов arXiv, международная группа астрономов представила описание гигантской радиогалактики MGTC J100022.85+031520.4, идентифицированной в ходе исследования Cosmological Evolution Survey (COSMOS) при помощи радиотелескопа MeerKAT. Эта массивная структура, впервые обнаруженная, располагается в скоплении WHL J100022.9+031521 и позволяет лучше понять эволюцию галактик и их взаимодействие с космической средой.
Исследовательская группа под руководством астронома Кэтлин Чарлтон ( Kathleen Charlton) исследователи из Кейптаунского университета (ЮАР) провели наблюдения за тремя гигантскими радиогалактиками. На основе анализа их спектральных характеристик и времени, прошедшего с момента последнего ускорения частиц в джетах, ученые определили, что свет от радиогалактики MGTC J095959.63+024608.6 дошел до Земли за 68 миллионов лет, от MGTC J100016.84+015133.0 — за 47 миллионов лет, а от центральной радиогалактики MGTC J100022.85+031520.4 — за 67 миллионов лет.
Сравнительный анализ этих данных и оценок, полученных на основе физических характеристик и скорости расширения галактик, выявил существенные различия: возраст всех трех объектов оказался значительно больше, чем предполагалось ранее. В частности, возраст гигантской радиогалактики MGTC J100022.85+031520.4 оценивается примерно в миллиард лет, однако мощность джета, исходящего от ее центральной сверхмассивной черной дыры, оказалась ниже, чем у сопоставимых объектов.
Авторы научной работы полагают, что данное расхождение свидетельствует о важности включения в расчеты дополнительных факторов, которые не учитываются в текущих моделях, например, сложных взаимодействий внутри скопления или повторного ускорения частиц. При этом структура MGTC J100022.85+031520.4 демонстрирует характеристики, аналогичные галактикам, содержащим радиоисточники с «широкоугольным хвостом» – изогнутыми радиоисточниками, природа которых также остается не до конца выясненной).
Несмотря на существующие исследования, взаимодействие гигантских радиогалактик, находящихся в скоплениях, с окружающей их средой и факторы, определяющие их развитие, остаются предметом дискуссий. Это указывает на необходимость проведения дополнительных исследований, которые потенциально могут привести к корректировке представлений об эволюции галактик.