Астрономы обнаружили ранее малоизученную популяцию тусклых остаточных радиогалактик. Такие объекты быстро угасают после того, как их центральные сверхмассивные чёрные дыры перестают испускать мощные радиоджеты. Открытие позволяет детальнее изучить финальные стадии эволюции этих галактик.
Исследование провели учёные из Кейптаунского университета и Межуниверситетского института астрономии больших данных. Они изучили 14 кандидатов в остаточные радиогалактики, объединив данные нескольких радиотелескопов, включая MeerKAT, uGMRT и LOFAR. Наблюдения в широком диапазоне частот от 144 МГц до 1,5 ГГц позволили проследить, как меняется радиоизлучение галактик по мере старения.
Моделирование показало, что 12 из 14 объектов действительно являются остатками, в которых прекратилась активность центральной чёрной дыры. Два других оказались действующими радиоисточниками. По мнению авторов, это подтверждает, что для точной классификации необходимы наблюдения на разных радиочастотах.
Главным открытием стал возраст обнаруженных остатков. Он колеблется от 8 до 42 млн лет, а медианный возраст составляет около 12 млн лет – это меньше, чем у объектов, которые находили в предыдущих исследованиях. Астрономы полагают, что им удалось зафиксировать популяцию относительно короткоживущих остатков, которую раньше упускали из виду.
Учёные также выявили, что чем дальше находится галактика, тем быстрее она угасает. У объектов с высоким красным смещением релятивистские электроны в их радиолепестках быстрее теряют энергию из-за взаимодействия с реликтовым излучением. Эта связь объясняет, почему более удалённые остатки радиогалактик можно наблюдать в течение более короткого времени.
Результаты работы помогают лучше понять полный жизненный цикл радиогалактик и цикличность активности сверхмассивных чёрных дыр в их центрах. Авторы считают, что будущие обзоры неба, в частности с помощью строящегося радиотелескопа SKA, позволят открыть гораздо больше подобных тусклых и удалённых объектов. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
