Астрономы составили детальную карту гигантской радио-окаменелости в скоплении Змееносца

Высокодетальное изображение окаменелой радиодоли в Змееносце на частоте 210 МГц, полученное на uGMRT. Автор: The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/adef4a

С помощью модернизированного радиотелескопа Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) астрономы провели радионаблюдения скопления галактик Змееносец. Результаты наблюдений, опубликованные 26 августа в The Astrophysical Journal, дают важное представление о природе окаменелой радиодоли в этом скоплении.

Окаменелые радиодоли — это протяжённые области радиоизлучения, являющиеся остатками прошлых вспышек активности активных ядер галактик (AGN) в центрах галактик. Их часто находят на окраинах скоплений галактик, далеко от их галактики-хозяина. Наблюдения показывают, что хотя окаменелые радиодоли могут быть огромными по размеру, они обычно очень слабые и диффузные.

Скопление галактик Змееносец — это массивное близлежащее скопление галактик, расположенное на расстоянии около 390 миллионов световых лет в созвездии Змееносца. Предыдущие наблюдения обнаружили, что оно содержит гигантский радио-пузырь, который считается окаменелой радиодолей. Однако свойства этой структуры оставались неопределёнными.

Именно поэтому команда астрономов под руководством Симон Джачинтуччи из Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL) в Вашингтоне решила пристальнее изучить окаменелую радиодолю в этом скоплении. Используя uGMRT в частотных диапазонах 125–250 МГц и 300–500 МГц, они исследовали структуру доли.

«В этой статье представлены глубокие последующие радио-наблюдения окаменелой радиодоли в Змееносце с использованием модернизированного GMRT (uGMRT) в диапазонах 2 (125–250 МГц) и 3 (300–500 МГц)», — написали исследователи.

Эти новые наблюдения позволили команде Джачинтуччи проследить слабое диффузное излучение от доли на расстояние примерно 2700 световых лет от центра скопления Змееносца.

Изображения, полученные с помощью uGMRT, выявили наличие сложных пространственных структур внутри окаменелой доли, включая узкие (16 000–33 000 световых лет), вытянутые (230 000–330 000 световых лет) радиоволокна, встроенные в излучение доли с более низкой поверхностной яркостью.

Согласно статье, обнаруженные волокна демонстрируют очень крутой спектральный индекс, значительно более крутой, чем у фонового более гладкого радиоизлучения от доли.

Хотя их происхождение остаётся неопределённым, астрономы предполагают, что они могут представлять собой области, где магнитное поле было растянуто и усилено магнито-гидродинамической турбулентностью внутри поднимающегося пузыря. Это привело бы к ускоренному старению релятивистских электронов и увеличению крутизны их синхротронного спектра.

Исследование также показало, что спектр самой яркой области окаменелой доли, ближайшей к ядру скопления, демонстрирует спектральный излом.

Основываясь на этом открытии, исследователи оценили возраст радиационного охлаждения окаменелой доли, который составил около 174 миллионов лет. Они отметили, что такое долгое радиационное охлаждение поднимает вопрос о том, как быстро затухающее радиоизлучение от таких систем, как скопление Змееносца, всё ещё может быть видимым в радиодиапазоне.

Больше информации: S. Giacintucci et al, The Structure of the Giant Radio Fossil in the Ophiuchus Galaxy Cluster, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/adef4a