Астрономи знайшли тьмяні «привиди» радіогалактик і з’ясували, як вони згасають

Міжнародна група дослідників із Кейптаунського університету та Міжуніверситетського інституту інтенсивної обробки даних в астрономії виявила нову популяцію тьмяних реліктів радіогалактик. Результати роботи, опублікованої в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, дають змогу по-новому поглянути на те, як завершується активне життя галактичних ядер.

Коли джети — потужні струмені плазми, що живляться надмасивними чорними дірами, — припиняють роботу, частинки, які випромінюють радіохвилі, перестають отримувати енергію. У результаті галактичні структури поступово тьмяніють, перетворюючись на так звані залишки.

Науковці проаналізували 14 кандидатів у такі об’єкти в ділянці неба XMM-LSS, використавши дані чотирьох радіотелескопів: MeerKAT, uGMRT, LOFAR та Jansky Very Large Array. Спостереження охопили широкий діапазон частот — від 144 МГц до 1,5 ГГц. За допомогою спектрального моделювання вдалося підтвердити, що 12 із 14 об’єктів справді є реліктами радіогалактик.

Ключовим відкриттям став відносно молодий спектральний вік цих залишків — від 8 до 42 мільйонів років, з медіанним значенням близько 12 мільйонів років. Це вказує на існування короткотривалих фаз згасання, які раніше не вдавалося зафіксувати через обмежену чутливість інструментів. Частка часу, яку системи проводять у реліктовій фазі, становить від 4 до 83% їхнього повного життєвого циклу.

Окремо дослідники виявили залежність між червоним зміщенням і швидкістю згасання. На великих космічних відстанях релятивістські електрони швидше втрачають енергію через взаємодію з реліктовим випромінюванням Великого вибуху, тож віддалені залишки радіогалактик тьмяніють значно інтенсивніше.

Отримані дані дозволяють глибше зрозуміти цикли активності надмасивних чорних дір. Крім того, вони стануть основою для майбутніх масштабних оглядів неба за допомогою радіотелескопа Square Kilometre Array (SKA), який має значно вищу чутливість і здатен виявляти ще тьмяніші релікти.