Горячие точки активных ядер галактик

Ядро так называемой «активной» галактики содержит массивную черную дыру, которая интенсивно поглощает материал. В результате ядро часто извергает биполярные джеты стремительно движущихся заряженных частиц, которые ярко излучают во многих длинах волн, и особенно – в радиодиапазоне. Активные галактики демонстрируют широкий спектр различных свойств, и те из них, которые являются особенно яркими в радиодиапазоне, могут демонстрировать светимость, достигающую светимости одного триллиона Солнц в диапазоне этих длин волн.

Это интенсивное излучение возникает в раскаленных окрестностях черной дыры, поскольку электроны в ней движутся со скоростью, близкой к скорости света, в мощных магнитных полях. Направленные потоки частиц в конечном счете сталкиваются с окружающим их веществом, за счет чего происходит превращение значительного количества энергии их движения в ударные волны. Эти «точки обрыва» джетов наблюдаются как очень горячие точки в пределах галактики. Эти горячие точки могут «развернуть» частицы джетов, заставляя их двигаться обратно, по направлению к черной дыре, таким образом генерируя дополнительную турбулентность и беспорядочные движения. Характеристическая температура горячей точки (точнее, зависимость яркости источника излучения от длины волны) раскрывает природу физических процессов, протекающих в этих галактиках. Большинство известных радиогалактик демонстрируют горячие точки, спектральная зависимость яркости которых хорошо согласуется с представлением об обрывающихся ударных волнах и обратных потоках частиц, однако некоторые очень яркие радиогалактики плохо описываются этой моделью.

Радиогалактика Лебедь А является ближайшей к нам и самой интенсивно излучающей двойной радиогалактикой и поэтому является прототипом галактик этого класса. Она также является одной из первых открытых галактик, горячие точки которых не укладываются в эту стандартную картину, и в течение нескольких десятилетий астрономы пытались найти причины этого несоответствия. В новой работе исследователи во главе с Рейну ван Веереном (Reinout van Weeren) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра при помощи телескопа Low Frequency Array ("LOFAR") получили изображения горячих точек галактики Лебедь А в высоком разрешении, которые могут стать отправной точкой для создания теории, проясняющей причины загадочного феномена необычных горячих точек, наблюдаемого для этой галактики.

Исследование появилось в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Источник