Астрономы исследуют радиогалактику 3C 315 в форме буквы X

18 марта 2025, 15:39 / Наука → Новости / Наука

Спектральные индексы между 1417 и 2695 МГц над областью 3C 315. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.07339

Проанализировав данные из атласа двойных радиоисточников Лихи и внегалактической базы данных NASA/IPAC (NED), сербские астрономы исследовали X-образную радиогалактику, обозначенную как 3C 315. Результаты нового исследования, опубликованные 10 марта на сервере препринтов arXiv, проливают больше света на свойства и морфологию этой галактики.

Радиогалактики излучают огромное количество радиоволн из своих центральных ядер. Черные дыры в центрах этих галактик аккрецируют газ и пыль, генерируя высокоэнергетические струи, видимые в радиодиапазоне, которые ускоряют электрически заряженные частицы до высоких скоростей. Некоторые радиогалактики демонстрируют X-образную радиоморфологию, которая может быть вызвана, например, активным галактическим ядром (AGN), которое прошло через две отдельные эпохи активности.

Существуют также радиогалактики, которые могут быть двойными радиоисточниками, связанными с ядрами галактик (DRAGN). Это облака радиоизлучающей плазмы, которые были выброшены из AGN через узкие струи.

3C 315 — это высокополяризованный прототип X-образного (крылатого) DRAGN, демонстрирующий два набора двойных лепестков, расположенных под углом друг к другу. Он сильно вытянут в направлении северо-запад-юго-восток и сопровождается эллиптической галактикой.

Предыдущие наблюдения 3C 315 показали, что в дополнение к его своеобразной структуре, он также демонстрирует необычное спектральное поведение. Недавно группа астрономов под руководством Весны Борки Йованович из Белградского университета в Сербии подробно исследовала этот источник, чтобы получить больше информации о его уникальных свойствах.

Йовановичу и его коллегам удалось получить распределения спектрального индекса, полученные между двумя частотами: 1417 и 2695 МГц, а также между 1646 и 2695 МГц. Они наблюдали, как эти распределения изменяются по всей площади 3C 315.

В частности, карта спектрального индекса 3C 315 показывает, что спектральный индекс

Спектральный индекс в астрономии показывает зависимость потока излучения от частоты излучения. Пусть частота излучения равна ν {\displaystyle \nu } , поток излучения равен S {\displaystyle S} , тогда спектральный индекс α {\displaystyle \alpha } задаётся соотношением S ∝ ν α . {\displaystyle S\propto \nu ^{\alpha }.} Заметим, что если поток не имеет вид степенного закона относительно частоты, то спектральный индекс является функцией частоты. Таким образом, спектральный индекс может быть определён как α ( ν ) = ∂ log ⁡ S ( ν ) ∂ log ⁡ ν . Википедия

имеет сильную изменчивость на трех изученных траекториях, которые были обозначены астрономами от северо-северо-востока до юго-юго-запада. Однако оказалось, что среднее значение спектрального индекса различно вдоль каждой из этих траекторий.

Согласно исследованию, спектральный индекс над областью 3C 315 почти всегда выше нуля, за исключением нескольких небольших участков галактики, где он отрицателен. На основании этого открытия исследователи пришли к выводу, что нетепловое (синхротронное) излучение является наиболее доминирующим механизмом излучения над всем источником.

Исследование также показало, что 3C 315 содержит выраженное и яркое радиоядро, а также слабые горячие точки. Внешняя структура источника, по-видимому, расслаблена. Учитывая, что 3C 315 и сопровождающая его эллиптическая галактика находятся внутри скопления, авторы статьи предполагают, что окружающая среда, вероятно, играет наиболее важную роль в эволюции этой радиогалактики.

Больше информации: V. Borka Jovanović et al, X-shaped radio galaxy 3C 315, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.07339