В протоскоплении SPT2349-56 обнаружено радиоактивное ядро галактики
Используя компактный массив австралийских телескопов (ATCA), международная группа астрономов наблюдала за популяцией субмиллиметровых галактик в протоскоплении, известном как SPT 2349-56. В результате они обнаружили активное галактическое ядро в центральной области протоскопления. Открытие подробно описано в статье, опубликованной 3 января на сервере препринтов arXiv. Скопления галактик содержат от сотен до тысяч галактик, связанных гравитацией. Это крупнейшие из известных гравитационно-связанных структур во Вселенной, которые могут служить превосходными лабораториями для изучения эволюции галактик и космологии.
Изображение ATCA 2,2 ГГц области SPT2349-56 с золотыми контурами, выделяющими расширенный источник LABOCA с энергией 106 мЯн на длине волны 870 мкм. Увеличенное изображение континуума ALMA 350 ГГц (Hill et al. 2022) с увеличением 20 дюймов × 20 дюймов с наложениями ATCA 2,2 ГГц (голубой), ASKAP 888 МГц (белый). Авторы и права: Чепмен и др., 2023 г.
Астрономов особенно интересуют исследования протоскоплений галактик, прародителей скоплений. Такие объекты, обнаруженные с большими красными смещениями (более 2,0), могут предоставить важную информацию о Вселенной на ее ранних стадиях.
Активные ядра галактик (АЯГ) аккрецируют, сверхмассивные черные дыры (СМЧД), находящиеся в центрах некоторых галактик, излучают мощное высокоэнергетическое излучение по мере аккреции газа и пыли. Эти ядра могут образовывать струи, имеющие преимущественно цилиндрическую, коническую или параболическую форму, которые наблюдаются даже в мегапарсековых масштабах.
Группа астрономов во главе со Скоттом П. Чепменом из Университета Далхаузи в Галифаксе, Канада, использовала ATCA для наблюдения SPT 2349-56 с основной целью обнаружения радиогромких активных ядер галактик в популяции ее субмиллиметровых галактик (SMG). SPT 2349-56 — это протоскопление с красным смещением 4,3, содержащее одно из самых активных известных ядер звездообразования. В протокластере размещается не менее 30 SMG.
«Мы наблюдали протоскопление SPT2349-56 с z = 4,3 с помощью компактного массива австралийских телескопов с целью обнаружения радиоактивных ядер галактик среди примерно 30 субмиллиметровых (субмм) галактик, идентифицированных в структуре», — пишут исследователи в статье. .
Наблюдения обнаружили в SPT2349-56 единственный радиоисточник на частоте 2,2 ГГц, пространственно совпадающий с тремя центральными яркими галактиками-членами протоскопления, обозначенными B, C и G. Астрономы отметили, что, хотя этот радиоисточник находится близко к C, он нельзя исключать, что радиоизлучение исходит от B или G или даже от комбинации галактик.
Результаты показывают, что AGN управляет недавно обнаруженным радиоизлучением в центральной области SPT2349-56. Этот радиогромкий AGN имеет крутой спектр с индексом −1,58, а его плотность светимости на частоте 2,2 ГГц составляет около 44 YW/Hz. Мощность радиоструи этого АЯГ оценивается примерно в 100 трлн YW.
Подводя итоги, астрономы добавили, что никаких других явных признаков активности AGN у SPT2349-56 пока не обнаружено. Они подчеркнули, что их открытие может помочь нам лучше понять формирование и эволюцию этого протокластера.
«Тот факт, что радиоактивные ядра обнаружены в гипотетическом центральном зародыше растущей BCG [самой яркой галактики скопления] со значительной звездной массой, уже имеющейся на месте, делает это открытие важным новым компонентом в понимании формирования и эволюции скопления», — пишут авторы.
