Новые наблюдения радиогалактики RCJ0311+0507

    Радиогалактика - это галактика, излучающая в радиодиапазоне необычно большое количество энергии. На тысячу галактик приходится только одна радиогалактика (рис.1). Среди них крайне редко (из миллиона галактик - одна) встречаются супермощные объекты, излучающие в радиодиапазоне энергию во много раз больше, чем все звезды нашей Галактики.
    Внутри каждой галактики с активным ядром (радиогалактики к ним относятся) должна быть система "центральной машины", ответственная за колоссальное количество излучаемой энергии от радио до гамма диапазонов. Как полагает большинство астрономов, основным источником энергии в ядре галактики является аккреция вещества в глубокий релятивистский потенциал (вероятно, массивную черную дыру). Считая, что в этом процессе коэффициент переработки гравитационной энергии составляет около 10%, получаем, что для объяснения мощности излучения 10⁴⁶эрг/с требуется темп аккреции чуть больше 1 массы Солнца в год.
    В ближайшей окрестности ядра галактики возможны условия для возникновения узконаправленного пучка релятивистских частиц или джета (рис.2). Он и вызывает свечение в окружающей галактику газовой оболочке, которое наблюдается нами как радиогалактика. Произведя залп высокоэнергичными частицами, "центральная машина" может прекратить подкачку джетом компонентов, которые, разлетаясь, постепенно гаснут.
    Радиоисточник в галактике существует достаточно короткое по космическим меркам время (порядка десятков миллионов лет). Чем "старее" источник, тем дальше радиокомпоненты от ядра галактики. Размеры некоторых радиогалактик в миллион раз превосходят размеры породивших их оптических галактик. Иногда радиоисточник в активной галактике может вспыхнуть повторно, если для этого возникнут определенные условия (новая порция материи попадет в топку "центральной машины").
    Благодаря своей большой радио светимости мощные радиогалактики можно изучать практически у границ наблюдаемой Вселенной.
    В Специальной астрофизической обсерватории под руководством академика РАН Ю.Н.Парийского ведется программа поиска далеких радиогалактик (радиотелескоп РАТАН-600 + 6-м оптический телескоп). В результате многолетней работы была открыта одна из самых мощных и далеких радиогалактик RC J0311+0507 (arXiv:0705.2971). В радиодиапазоне на частоте 500 МГц она имеет светимость L~3*10²⁹W/Hz. Свет от нее идет до Земли 11 миллиардов лет, а возраст оценивается в 1 миллиард лет.
    Новые наблюдения на радиоинтерферометре MERLIN (JBO, UK) на частотах 1.7 и 5ГГц с высоким угловым разрешением (~150mas) позволили оценить массу ядра галактики. Она оказалась близкой к предельной для таких объектов (более миллиарда масс Солнца). По новым данным радиогалактику можно отнести к двойным источникам FRII с сильно асимметричными внешними компонентами и относительно сильным излучением ядра (рис.3). Одна из моделей объясняет происхождения таких объектов в ранней Вселенной слиянием сверхмассивных черных дыр, в результате которого может обеспечиваться высокая скорость вращения черной дыры и высокая светимость источника в радиодиапазоне. Однако для подтверждения этой гипотезы нужны глубокие и детальные наблюдениям этого объекта во всем диапазоне частот, от радио до рентгена.
    Новыe оптические наблюдения на БТА+SCORPIO в нескольких фильтрах также добавляют новые штрихи к "портрету" этого объекта. В узком фильтре SED655 более протяженный размер объекта (рис.4), по сравнению с остальными фильтрами, обусловлен мощным излучением в водородной линии Лайман-альфа окружающего радиогалактику газа. Он ионизуется активным ядром галактики.
    По данным готовится публикация:
"MERLIN Data on Z=4.51 Radio Galaxy RC~J0311+0507 and a Problem of SMBHs in Early Universe",
Yu.Parijskij, P.Thomasson, T.Maxlow, O.Zhelenkova, A.Kopylov, N.Soboleva, A.Temirova, O.Verkhodanov,T. Fatkhullin.