На окраине группы галактик найдено аномально компактное радиокольцо

Международная группа астрофизиков под руководством Марии Полетта из Национального института астрофизики Италии (INAF) сообщила об обнаружении радиоисточника J1248+4826, пополнившего ряды малоизученных «странных радиоколец» (ORCs). Объект, выявленный в ходе масштабного обзора неба LoTSS, обладает центральным кольцом диаметром всего 30 килопарсек — это в пять раз меньше типичных показателей подобных образований. Столь необычная находка подтверждает гипотезу о существовании обширной популяции компактных колец, которые ранее оставались незамеченными из-за ограничений существующих методов анализа данных.

J1248+4826 примечателен не только своими скромными размерами, но и сложной двухкомпонентной структурой: плотное ядро окружено обширной диффузной оболочкой радиусом до 100 килопарсек. Благодаря сверхчувствительному радиоинтерферометру LOFAR, работающему в низкочастотном диапазоне, ученые смогли зафиксировать крайне слабое «древнее» излучение. Анализ показал, что перед нами не результат недавней активности черной дыры или вспышки сверхновой, а своего рода «ископаемая плазма». Облака релятивистских электронов, выброшенные галактиками в далеком прошлом, вновь начали испускать радиоволны вследствие внешнего сжатия среды.

На окраине группы галактик найдено аномально компактное радиокольцо
Карта радиоисточника J1248+4826. Изображение объединяет оптические данные обзора DESI и радиодиапазон телескопа LOFAR (поле зрения 8×8 угловых минут). Оптический фон представлен естественными цветами (g, r и z-диапазоны), а зеленые контуры визуализируют интенсивность радиоизлучения по данным LOFAR (144 МГц). На снимке выделяются две ключевые радиогалактики: массивная эллиптическая галактика на красном смещении z=0,196 и близкая спиральная галактика (z=0,042). Белая стрелка указывает на скопление галактик (z ~0,46), внутри которого, по мнению исследователей, возникают ударные волны, «подсвечивающие» реликтовые облака плазмы. Источник: Wen & Han

Для детального изучения объекта команда применила метод многоволнового анализа, сопоставив радиокарты с архивными данными телескопа «Спитцер» и спектроскопического обзора DESI. Выяснилось, что радиокольцо расположено внутри динамичной группы из 11 галактик на красном смещении z ~0.2. Интригующей деталью стало смещение центральной массивной галактики относительно геометрического центра кольца, что нетипично для подобных объектов и свидетельствует о нестандартном механизме их эволюции, не связанном с прямыми выбросами из галактического ядра.

Ведущей версией формирования J1248+4826 стала мощная ударная волна, проходящая сквозь межгалактическую среду. По расчетам Элисон Койл из Калифорнийского университета в Сан-Диего и её коллег, ударная волна с числом Маха в диапазоне 2.0–3.3 столкнулась с облаком древней плазмы, придав ему форму вихревого кольца. По своей физике этот процесс сопоставим с тем, как резкий поток воздуха превращает облако дыма в четко очерченное кольцо, но происходящий в масштабах целого скопления галактик.

Открытие J1248+4826 наглядно иллюстрирует проблему «селективности» в современной астрономии: до этого момента в поле зрения попадали исключительно наиболее масштабные объекты этого класса. Исследование доказывает, что межгалактическое пространство буквально «кишит» следами прошлой активности черных дыр, которые могут внезапно проступать под воздействием ударных процессов. В будущем запуск радиотелескопа SKA позволит использовать подобные радиокольца в качестве уникальных инструментов для измерения плотности газа и гравитационных параметров даже в самых глубоких и удаленных областях Вселенной.

 

Источник: iXBT

Читайте также