Короткая и насыщенная «загробная жизнь». Астрономы исследовали угасание струй черных дыр
сМеждународная группа астрономов из Кейптаунского университета и Межуниверситетского института интенсивной обработки данных в астрономии обнаружила популяцию тусклых остатков радиогалактик.
Исследование, опубликованное в научном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, проливает свет на процесс угасания струй (джетов), питающихся сверхмассивными черными дырами.
Когда джеты активного галактического ядра выключаются, радиочастицы больше не получают новой энергии, и галактические частицы постепенно тускнеют. Ученые проанализировали 14 кандидатов в такие остатки в области неба XMM-LSS, соединив данные наблюдений телескопов MeerKAT, uGMRT, LOFAR и Jansky Very Large Array в широком диапазоне частот от 144 МГц до 1,5 ГГц. Спектральное моделирование подтвердило, что 12 из 14 объектов действительно являются реликтами радиогалактик.
Главным открытием стал относительно молодой спектральный возраст обнаруженных остатков — от 8 до 42 миллионов лет с медианным значением около 12 миллионов лет. Это свидетельствует о наличии короткоживущих фаз угасания, которые раньше оставались незамеченными из-за недостаточной чувствительности приборов. Доля времени, которую эти системы провели в фазе реликтов, колеблется от 4 до 83% от их общего жизненного цикла.
Кроме того, ученые обнаружили четкую зависимость между красным смещением и скоростью угасания: на больших космических расстояниях релятивистские электроны быстрее теряют энергию из-за взаимодействия с реликтовым излучением. Это означает, что удаленные остатки радиогалактик угасают гораздо быстрее.
Полученные результаты позволяют лучше понять рабочие циклы сверхмассивных черных дыр и готовят основу для майсштабных обзоров неба с помощью будущего радиотелескопа Square Kilometre Array (SKA).