Ученые раскрыли динамику слияния галактик с помощью космического мазера

Диаграммы «позиция–скорость» излучения OH-мегамазера галактики IRAS 15250+3609. Автор: Антне Гашайе

Антне Гашайе, аспирант Синьцзянской астрономической обсерватории Китайской академии наук, с помощью данных высокого разрешения от Европейской сети РСДБ и сети радиотелескопов MERLIN составил карту излучения OH-мегамазера в ультра-светящейся инфракрасной галактике IRAS 15250+3609 и раскрыл природу и структуру этого излучения.

Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ультра-светящиеся инфракрасные галактики (ULIRGs) — это чрезвычайно активные объекты во Вселенной, часто связанные со слияниями галактик, активными ядрами галактик (AGN) и интенсивными вспышками звездообразования.

Современные высокоразрешающие радионаблюдения показали, что излучение OH-мегамазеров может служить зондом для изучения газовой динамики и механизмов слияния в ядерной области галактики. IRAS 15250+3609, ULIRG, расположенная на расстоянии около 241 Мпк, считается системой после слияния.

Результаты показывают, что ядерная область представляет собой сложную зону вспышки звездообразования размером 130 × 95 парсек с затемненным центральным источником. Более ранние наблюдения с низким разрешением рассматривали её лишь как точечный источник, но данные высокого разрешения выявили протяженную структуру звездообразования. Эта структура подтверждает наличие радиоизлучения от AGN и соответствует её оптической классификации как композитного объекта с областью низкой ионизации и вспышкой звездообразования.

Излучение OH-мегамазера возникает и остается ограниченным в пределах ядерного источника галактики-хозяина, которая имеет активное галактическое ядро и протяженную область звездообразования. Излучение охватывает диапазон скоростей от –250 км/с до 400 км/с с сильным и систематическим градиентом скорости по ядру с запада на восток.

Анализ показывает, что возбуждение молекул OH происходит от дальнего инфракрасного излучения ядра вспышки звездообразования галактики-хозяина, что позволяет усиливать мазерное излучение фонового радиоизлучения ядра.

Скоростная сигнатура и структура OH-излучения указывают на то, что мазерный материал на переднем плане является частью продолжающегося малого слияния, при котором карликовая галактика падает почти радиально в ядро IRAS 15250+3609 с запада.

Более того, в процессе слияния были идентифицированы три диапазона скоростей: высокая скорость для падающего материала, который всё ещё в основном не возмущен; промежуточный диапазон скоростей, где материал впервые взаимодействует с галактикой-хозяином; и область отрицательных скоростей, где материал уже столкнулся с галактикой-хозяином.

Это исследование предлагает новое понимание динамики малых слияний и проливает свет на то, как такие события влияют на кинематику ядерной области галактики. Оно также подчеркивает важность высокоразрешающих радио-наблюдений для понимания сложных взаимодействий, формирующих эволюцию галактик, подобных IRAS 15250+3609.

Больше информации: A G Tegegne et al, IRAS 15250+3609: minor merger revealed as an OH MegaMaser, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf1504

Источник: Chinese Academy of Sciences