Астрономы нашли крупнейшую радиоструктуру у активной галактики

Астрономы при помощи наземного радиотелескопа LOFAR отыскали крупнейшую структуру, образованную одиночной галактикой. Ей стала гигантская радиогалактика Алкионей, размеры которой вместе с джетами составляют не менее пяти мегапарсек. Открытие показывает, что для формирования гигантских радиогалактик не нужны очень массивные галактики или центральные черные дыры, однако может понадобиться межгалактическая среда с низкой плотностью. Препринт доступен на сайте arXiv.org.

Гигантские радиогалактики представляют собой крупнейшие одиночные объекты во Вселенной, связанные электромагнитными силами, которые являются яркими источниками радиоизлучения. Их протяженность может составлять несколько мегапарсек. В центрах гигантских радиогалактик находятся сверхмассивные черные дыры, которые поглощают вещество из аккреционного диска и генерируют релятивистские струи (джеты), распространяющиеся на огромные расстояния, которые могут как затухать, так и создавать радиолопасти (или радиоуши) при столкновении с межгалактической средой. Впервые подобные системы были открыты в 1970-х годах, на сегодняшний день их известно около тысячи. Однако механизмы, обеспечивающие рост гигантских радиогалактик до огромных размеров, остаются малоизученными.

Группа астрономов во главе с Мартином Оэй (Martijn Oei) из Лейденской обсерватории в Нидерландах сообщила об открытии новой гигантской радиогалактики, названной Алкионей (Alcyoneus), в ходе повторного анализа данных наблюдений радиообзора северного неба LoTSS (LOFAR Two-metre Sky Survey) наземным радиотелескопом LOFAR на частоте 144 мегагерца. 

Истинная собственная протяженность Алкионеи (вместе с джетами и радиодолями) по оценкам ученых составляет не менее 5,04±0,05 мегапарсек, что делает ее крупнейшей известной структурой, образованной одиночной галактикой. Однако если не учитывать размеры системы, то она кажется необычно типичной — сама радиогалактика представляет собой эллиптическую галактику со звездной массой 2,4×10¹¹ масс Солнца, которая содержит сверхмассивную черную дыру с массой 4×10⁸ масс Солнца. Подобные значения меньше, чем у обычных гигантских радиогалактик. Объемы северной и южной радиодолей составляют 1,5 и 1 кубических мегапарсека, соответственно, возможно они до сих пор расширяются. Свет от системы идет до Земли 3 миллиарда лет.

Исследователи пришли к выводу, что найденная структура показывает, что для образования радиогалактик-гигантов не нужны очень массивные галактики или центральные черные дыры, и, возможно, высокая радиосветимость. Стоит отметить, что Алкионей не находится в скоплении галактик, а располагается в среде с низкой плотностью, что может помочь объяснить ее размеры.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы благодаря проекту гражданской науки Radio Galaxy Zoo нашли пять новых гигантских радиогалактик.

Александр Войтюк