Спустя 12,5 млрд лет. Ученые подтвердили существование чрезвычайно мощной радиогалактики

Международная команда астрономов подтвердила существование мощнейшей радиогалактики, возраст которой насчитывает почти 12,5 миллиарда лет. Этот космический объект, известный под каталогом TXS 2354+015, первоначально считался только кандидатом на высокое красное смещение из-за характерного ослабления оптического излучения.

Дальнейшие спектроскопические исследования, результаты которых были опубликованы на сервере препринтов arXiv 23 сентября, четко определили его красное смещение на уровне 4,946.

Когда окружающая материя активно падает на центральную черную черную дыру галактики, аккреционный процесс питает активное галактическое ядро ​​и генерирует мощные релятивистские струи плазмы, излучающие колоссальное количество радиоволн. Подобные системы играют ключевую роль в жизни Вселенной: энергия от таких джетов способна нагревать окружающий газ и оказывать существенное влияние на процессы звездообразования. Такие объекты в ранней Вселенной обычно указывают на локализацию самых больших и ранее сформировавшихся галактических скоплений.

Однако центральные черные дыры большинства подобных мощных галактик на ранних этапах развития надежно скрыты плотными пыльными коконами, из-за чего наружу пробивается преимущественно только радиоизлучение. Около 90 процентов таких источников могут быть невидимы в оптическом или ультрафиолетовом диапазоне, что делает их чрезвычайно сложными для выявления традиционными методами.

Чтобы преодолеть это ограничение, исследовательская группа под руководством Барбары Бальмаверде из Туринской астрофизической обсерватории объединила глубокие оптические снимки современных обзорных программ с мощными радиокаталогами. Они применили метод разрыва Лаймана, использующего способность нейтрального водорода поглощать ультрафиолетовый свет на больших расстояниях. Это позволило успешно обнаружить объект в диапазоне красного смещения от 4,5 до 5,3, когда Вселенная была еще очень молодой — в возрасте от 1,1 до 1,3 миллиарда лет.

Дальнейший анализ спектра подтвердил наличие четкой линии Лаймана-альфа и помог окончательно установить красное смещение 4,946.

Расчеты собственной радиомощности объекта показали невероятный результат: на частоте 500 МГц она превышает предыдущий рекорд, установленный еще в 2008 году. Это позволяет ученым утверждать, что TXS 2354+015 на сегодняшний день является самой мощной радиогалактикой из всех известных.

Кроме того, ориентировочная масса галактики-хозяина составляет примерно 2 триллиона солнечных масс, что делает ее одной из самых массивных и ярких систем своего времени. Успешное обнаружение этого объекта альтернативным методом оптического провала доказывает, что стандартные способы поиска слишком часто пропускают скрытую популяцию гигантских радиогалактик ранней Вселенной.