Астрономия

Одни из самых массивных структур во Вселенной — гигантские радиогалактики — встречаются на космических просторах нечасто. По этой причине недавно открытая структура, излучающая мощные радиоволны, выглядит особенно интересно: ее протяженность составляет около 4,2 миллиона световых лет, а расположена она, в отличие от большинства подобных объектов, в скоплении галактик.

Гигантские радиогалактики, как правило, образуются в среде с низкой плотностью, а в их центрах располагаются сверхмассивные черные дыры, из окрестностей которых вырываются струи высокоэнергетических частиц. Эти излучающие радиоволны джеты простираются на миллионы световых лет, пробиваются через межгалактическое пространство и влияют на распределение материи и процессы звездообразования.

В исследовании, опубликованном на сервере препринтов arXiv, международная команда астрономов описала гигантскую радиогалактику MGTC J100022.85+031520.4, найденную в рамках программы Cosmological Evolution Survey (COSMOS) с помощью радиотелескопа MeerKAT. Эта впервые обнаруженная массивная структура находится в скоплении WHL J100022.9+031521 и проливает свет на жизненные циклы галактик и их взаимодействие с окружающей космической средой.

Исследовательская группа, возглавляемая астрономом Кэтлин Чарлтон (Kathleen Charlton) из Кейптаунского университета (ЮАР), провела наблюдения трех гигантских радиогалактик. Изучив их спектральные свойства и время, прошедшее с момента последнего ускорения частиц в джетах, ученые сделали вывод, что свет от радиогалактики MGTC J095959.63+024608.6 шел до Земли 68 миллионов лет, от MGTC J100016.84+015133.0 — 47 миллионов лет, а от центральной радиогалактики MGTC J100022.85+031520.4 — 67 миллионов лет.

Однако, сравнив эти данные с оценками, основанными на физических размерах и скорости расширения галактик, астрономы обнаружили значительные расхождения: все три объекта оказались гораздо старше, чем считалось ранее. 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.

Это несоответствие, по мнению авторов научной работы, указывает на необходимость учета таких дополнительных процессов, не отраженных в существующих моделях, как сложные взаимодействия внутри скопления или повторное ускорение частиц. При этом структура MGTC J100022.85+031520.4 обладает свойствами, схожими с галактиками, в которых расположены радиоисточники с «широкоугольным хвостом» (изогнутым радиоисточником, природа которого тоже не до конца ясна).

Вопрос о том, как гигантские радиогалактики, расположенные в скоплениях, взаимодействуют с окружающей средой и какие процессы влияют на их развитие, остается открытым. Это означает, что дальнейшие исследования могут привести к пересмотру моделей эволюции галактик.