Астрономы отыскали очень длинные радиоджеты у близкой активной галактики

Астрономы обнаружили две струи релятивистской плазмы у близкой к Млечному Пути активной галактики NGC 2663, которые характеризуются удивительной ровностью и огромной длиной, достигающей более миллиона световых лет. Для одного из них ученые впервые пронаблюдали реколлимацию джета в килопарсековом масштабе, которая проявляется в колебаниях его ширины. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.

Считается, что сверхмассивные чёрные дыры существуют во всех центрах эллиптических галактиках и балджах спиральных галактик. При этом во многих галактиках наблюдаются признаки активности черной дыры, поглощающей вещество из аккреционного диска вокруг нее, что может сопровождаться возникновением джетов — сильно коллимированных потоков релятивистской плазмы, которые порой характеризуются огромной протяженностью, выходя далеко за пределы галактики. Подобные структуры крайне интересны для астрофизиков, так как позволяют изучить механизмы генерации джетов и их взаимодействия с внутригалактической и межгалактической средой, а также определить роль активных галактических ядер в эволюции галактик и формирования текущей структуры Вселенной.

Одним из физических явлений, описывающих динамику и устойчивость джета, стала реколлимация. Она проявляется в наблюдаемых колебаниях ширины джета по мере удаления вещества от черной дыры, так как давление среды внутри струи падает и в конце концов достигает критического значения, когда становится ниже давления окружающей среды. Реколлимацию джета наблюдали как для некоторых далеких блазаров (PSO J030947.49+271757.31), так и для близких к нам активных галактик (М87), а исследование этого явления нужно для понимания природы джетов и их влияния на активную галактику.

Группа астрономов во главе с Велибором Веловичем (Velibor Velović) из Университета Западного Сиднея сообщила об открытии очень длинных высококоллимированных радиоджетов у активной эллиптической галактики NGC 2663, которая находится в 93 миллионах световых лет от Солнца. Наблюдения за галактикой велись в радиодиапазоне при помощи наземных систем MWA (Murchison Widefield Array), ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) и ATCA (Australia Telescope Compact Array), в рентгеновском диапазоне при помощи космических телескопов «Чандра», Swift и eROSITA, установленного на «Спектр-РГ», также использовались архивные оптические данные телескопа «Хаббл».

NGC 2663 представляет собой крупную и массивную эллиптическую галактику, которая характеризуется старым звездным населением с общей массой 5,8 × 10¹¹ масс Солнца. Два противоположно направленных радиоджета, обнаруженных у нее, обладают общей протяженностью в 1,157 миллиона световых лет, что является одним из самых больших известных значений. При этом джеты удивительно линейны по всей своей длине, что согласуется идеей о том, что галактика находится в среде с низкой плотностью, которая мало влияет на струи. Однако у южного джета наблюдается, по крайней мере, один возможный случай сужения ширины джета и увеличения его яркости, что интерпретируется ученым как реколлимация медленного джета в условиях разреженной окружающей среды. Оно характеризуется большим масштабом — около 130 тысяч световых лет, что является первым известным случаем реколлимации в килопарсековых масштабах.

Сужение джета также можно объяснить его сложной структурой или переменной активностью галактического ядра в прошлом, однако эти гипотезы требуют дальнейших наблюдений.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы построили карту релятивистских джетов радиогалактики Центавр А/

Александр Войтюк