Изучая снимки галактического скопления Абеля 7, сделанные с помощью крупнейшего европейского радиотелескопа LOFAR, ученые выявили весьма нетипичную радиогалактику с X-образной формой. Оценочные данные, полученные на основе поврежденных и неравномерных структур, указывают на то, что галактика находится в стадии угасания
Радиогалактики являются одними из наиболее заметных объектов во Вселенной в соответствующем диапазоне длин волн. В центре этих образований располагаются сверхмассивные черные дыры, которые поглощают звезды и межзвездную пыль. Энергия, выделяемая при этом процессе, направляется в джеты – огромные потоки высокоэнергетических частиц, ускоряемые до скоростей, близких к скорости света. В результате формируется синхротронное излучение.
Пока черная дыра находится в активной фазе, в радиогалактике можно наблюдать крупные структуры, такие как ядро, джеты, горячие пятна, в процессе эволюции звезд формируются лопасти. Эта стадия занимает около 100 миллионов лет. После чего источник энергии иссякает, и структуры начинают растворяться. Галактика прекращает свое существование.
Обнаружение объекта, находящегося на грани исчезновения, – редкое и ценное событие. Ученым из Индии и Великобритании удалось сделать такое открытие: они идентифицировали радиогалактику с деформированными «лопастями» в галактическом скоплении Абеля 7. Результаты исследования были опубликованы в статье опубликована на сайте препринтов Корнеллского университета.
Области плазмы, выбрасываемые джетами из ядра галактики, получили название радиолопастей. Эти выбросы располагаются под взаимным углом, формируя структуру, напоминающую 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.
Существуют различные гипотезы, которые пытаются объяснить формирование вторичных лопастей. Среди возможных причин – наличие двойной системы черных дыр в центре или изменение направления джетов. Наиболее вероятным объяснением представляется то, что «крылья» возникают в результате взаимодействия встречных потоков горячей плазмы. По мнению авторов недавнего исследования, наличие всего одной вторичной лопасти у радиогалактики J0011+3217 делает ее особенно интересной для изучения.
Изучая данные, полученные с помощью наземных и орбитальных телескопов, ученые сделали важное открытие в галактическом скоплении Abell 7. В ходе анализа снимков обзора LOFAR — LoTSS DR2 — был обнаружен аномальный радиоисточник, имеющий форму буквы «Х». LOFAR (International LOw-Frequency ARray) – это крупнейший в мире наземный радиоинтерферометр, функционирующий на низкой частоте в диапазоне от 120 до 168 мегагерц. Он был разработан в Нидерландах, и его компоненты расположены по всей Европе.
Радиогалактика J0011+3217 характеризуется наличием двух основных лопастей. Дополнительная структура, представляющая собой крыло, простирается на расстояние 2,77 миллиона световых лет (0,85 мегапарсека) от центральной области. В районе активного ядра можно различить два горячих участка. Кроме того, радиогалактика наблюдаема в оптическом диапазоне, что было установлено в ходе наблюдений, проведенных с использованием телескопа Pan-STARRS1.
На данный момент известно лишь несколько радиогалактик, характеризующихся одним вторичным крылом. Все они обладают непродолжительными вторичными лопастями, составляющими около четверти длины основной. В случае с J0011+3217 вторичная лопасть имеет гигантские размеры — она охватывает 85 процентов объема первичной. Также отмечается некоторая изгибаемость лопастей. Подобные изгибы наблюдаются у джетов в радиоисточниках с широким хвостом, которые, как правило, находятся в плотных областях скоплений. Предполагается, что формирование этих изогнутых структур обусловлено скоростным напором со стороны скопления Abell 7 на эту галактику.
В дальнейшем исследователи планируют более тщательно изучить эту аномальную радиогалактику, используя оптические и рентгеновские наблюдения, а также компьютерное моделирование.