Российские астрономы открыли и изучают уникальную радиогалактику, рекордную по многим показателям. Корреспонденты Infox.ru посетили крупнейший в Евразии телескоп, который участвует в ее изучении.
Радиомонстр
ОбъектRC J0311+0507 обнаружен группой ученых из Специальной астрофизической обсерватории РАН под руководством академика Юрия Парийского во время специальной программы по поиску радиогалактик. Этот поиск велся с использованием крупнейших астрономических инструментов России. В оптике наблюдения велись на шестиметровом рефлекторе БТА, а в радиодиапазоне – на 600-метровом радиотелескопе РАТАН-600.
РадиогалактикаРадиогалактика -- это галактика, излучающая в радиодиапазоне необычно большое количество энергии.
Выяснилось, что RC J0311+0507 очень удаленный объект. Измеренное красное смещение z=4.51 говорит о том, что фотоны, которые мы сейчас регистрируем от радиогалактики, покинули ее 11 млрд лет назад. Кроме того, в радиодиапазоне это один из самых ярких объектов Вселенной. Измеренная на телескопе РАТАН-600 светимость на частоте 500 МГц (L_radio) оказалась приблизительно равной 3х10
29 Вт/Гц.
Дыра-рекордсмен
Дальнейшие наблюдения галактики на радиоинтерферометре VLA показали, что RC J0311+0507 так называемый двойной радиоисточник (FRII типа). Это предполагает существование в галактике сверхмассивной черной дыры, на которую интенсивно аккрецирует (падает, закручиваясь в диск) вещество, а с полюсов испускаются узконаправленные потоки частиц с околосветовыми скоростями – так называемые джеты.
Команда исследователейАкадемик РАН Юрий Парийский, Александр Копылов, Ольга Желенкова, Олег Верходанов, Тимур Фатхулин, Наталья Соболева, Аделина Темирова.
По новым данным, полученным на британском радиоинтерферометре
MERLIN, источник имеет сложную структуру с сильно асимметричными внешними радиокомпонентами. Эти наблюдения позволили уточнить массу черной дыры в центре галактики, которая оказалось рекордной (около 1 млрд масс Солнца) и близкой к предельной для радиогалактик. Расчеты показывают, что для такого чудовищного энерговыделения (10
46 эрг/с) требуется, чтобы на дыру падало чуть более одной массы Солнца в год).
БТААббревиатура БТА расшифровывается как «большой телескоп азимутальный». Он построен на отрогах горы Пастухова в Карачаево-Черкесии, близ поселка Нижний Архыз в Специальной астрофизической обсерватории РАН (САО).
Дали важные данные для понимания природы RC J0311+0507 и наблюдения на приборе SCORPIO, установленном на БТА. В узком фильтре SED 655 угловые размеры объекта оказались больше, чем в других. Этот «светит» водород, который ионизуется скрытым в центре галактики монстром -- квазаром, излучающим за счет падения на черную дыру окружающего ее газа.
Судьба радиогалактики
По словам одного из авторов иссследования, Ольги Желенковой, радиогалактика живет недолго. Масса черной дыры и мощность излучения быстро растут, и за сравнительно короткое время световое давление превысит силу притяжения -- газ будет выброшен из галактики. Как считают астрономы, квазар какое-то время будет виден напрямую, без экранирования газом, но в конце концов из-за отсутствия «питания» потухнет. Следом за ним, израсходовав энергию, накопленную в релятивистских частицах, потухнет и радиоисточник. Останется «очищенная» от газа эллиптическая галактика, которая со временем может опять проявить себя как радиоисточник в случае попадания в нее газа извне.
Космологическая загадка
RC J0311+0507 – очень молодой объект. Мы видим ее такой, какой она была 11 млрд лет назад – в возрасте около 1 млрд лет.
РАТАН-600Радиотелескоп РАТАН-600 также относится к САО РАН. Его название означает «радиотелескоп Академии наук», а 600 -- приблизительный диаметр в метрах.
Отсюда возникает одна из интереснейших загадок в астрономии: как такие массивные объекты могли образоваться в ранней Вселенной за такой короткий срок? Одна из предполагаемых моделей, объясняющих происхождение таких объектов в ранней Вселенной, -- слияние сверхмассивных черных дыр, в результате которого могут обеспечиваться высокая скорость вращения черной дыры и высокая светимость источника в радиодиапазоне.