|
Жизнь после исчезновения струй черных дыр
|
|
|
|
Астрономы обнаружили ранее малоизученную популяцию слабых, быстро затухающих остатков радиогалактик, что дает новое понимание того, что происходит после того, как сверхмассивные черные дыры перестают питать свои огромные радиоструи.
|
|
|
|
Исследование, опубликованное в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society и проведенное исследователями из Университета Кейптауна (UCT) и Межуниверситетского института интенсивной обработки данных в астрономии (IDIA), изучило 14 кандидатов в остатки радиогалактик в поле XMM–Newton Large-Scale Structure (XMM–LSS). Остатки радиогалактик представляют собой заключительную стадию эволюции радиогалактик, когда струи от центрального активного галактического ядра (АГЯ) отключаются и больше не пополняют радиодоли энергичными частицами. Затем доли постепенно затухают по мере того, как их частицы теряют энергию.
|
|
|
|
Исследователи объединили данные точных наблюдений из обзора MeerKAT MIGHTEE и обзора uGMRT superMIGHTEE с дополнительными данными из LOFAR, GMRT и Jansky Very Large Array, обеспечив широкий диапазон радиочастот от 144 МГц до 1,5 ГГц. Этот многочастотный охват позволил команде изучить, как изменяются радиоспектры по мере старения частиц внутри долей галактик.
|
|
|
|
Детальное спектральное моделирование подтвердило, что 12 из 14 кандидатов являются подлинными остатками радиогалактик, а два были переклассифицированы как активные источники. Результат демонстрирует важность плотных многочастотных наблюдений для надежной идентификации остатков галактик, поскольку классификации, основанные на ограниченных радиоданных, могут вводить в заблуждение.
|
|
|
|
|
|
|
Одним из наиболее поразительных результатов является относительно молодой возраст этих остатков. Подтвержденные источники имеют общий спектральный возраст приблизительно 8–42 миллиона лет, со средним возрастом около 12 миллионов лет. Эти значения возраста короче, чем измеренные для многих ранее изученных остаточных радиогалактик, что позволяет предположить, что наблюдения выявляют популяцию короткоживущих остатков, которые в значительной степени были упущены в более ранних исследованиях.
|
|
|
|
Галактики также охватывают широкий диапазон эволюционных стадий. Доля их общего времени жизни, проведенная в фазе остатка, колеблется от примерно 4% до 83%, что указывает на то, что выборка включает системы, джеты которых только недавно выключились, а также более эволюционировавшие остатки.
|
|
Расстояние, по-видимому, ускоряет затухание
|
|
|
|
Многие источники также расположены на относительно больших красных смещениях. На больших космических расстояниях релятивистские электроны могут терять энергию быстрее в результате взаимодействия с космическим микроволновым фоном. Исследование выявило значительную отрицательную корреляцию между красным смещением и спектральным возрастом, что подтверждает идею о том, что остаточные радиогалактики на больших красных смещениях могут затухать быстрее и, следовательно, оставаться обнаруживаемыми в течение более коротких периодов времени.
|
|
|
|
Пространственно разрешенные карты спектрального возраста дополнительно показывают, что радиоизлучающие доли продолжают эволюционировать после того, как их джеты отключаются. Расширенные источники демонстрируют систематические градиенты возраста, согласующиеся с переносом плазмы, в то время как компактные остатки показывают более нерегулярные закономерности старения, которые могут быть обусловлены их окружением и структурой магнитного поля.
|
|
|
|
Открытие этих слабых, относительно молодых остатков является важным шагом на пути к пониманию полного жизненного цикла радиогалактик и рабочих циклов их центральных сверхмассивных черных дыр. Это также дает представление о гораздо большей популяции слабых радиогалактик-остатков с высоким красным смещением, которые, как ожидается, будут обнаружены в ходе будущих глубоких радиоконтинуумных обзоров с помощью системы Square Kilometre Array (SKA).
|
|
|
|
Источник
|
