Х-образная радиогалактика

X-образные (или « крылатые ») радиогалактики — это класс внегалактических радиоисточников , которые демонстрируют два радиолепестка с низкой поверхностной яркостью («крылья»), ориентированных под углом к ​​активным или высокоярким лепесткам. Оба набора лепестков проходят симметрично через центр эллиптической галактики , которая является источником лепестков, придавая радиогалактике X-образную морфологию, как видно на радиокартах (см. рисунок).

X-образные источники были впервые описаны JP Leahy и P. Parma в 1992 году, которые представили список из 11 таких объектов. X-образные галактики привлекли большое внимание после предположения в 2002 году, что они могут быть местами переворотов спина , связанных с недавним слиянием двух сверхмассивных черных дыр .

Характеристики

X-образные галактики являются подклассом радиогалактик Фанарова-Райли типа II (FRII) . Объекты FRII демонстрируют пару крупных ( килопарсековых ) масштабных радиолепестков, которые охватывают родительскую эллиптическую галактику; считается, что доли состоят из плазмы, выбрасываемой из центра галактики струями, связанными с аккреционным диском вокруг сверхмассивной черной дыры . В отличие от классических источников FRII, X-образные галактики демонстрируют две невыровненные пары радиолепестков сопоставимой протяженности. Одна пара долей, «активные» доли, имеют относительно высокую поверхностную яркость и, по-видимому, генерируются продолжающимся излучением из центра галактики. Второй набор, «крылья», имеет более низкую поверхностную яркость и, по-видимому, состоит из плазмы, выброшенной вдоль другой оси, чем та, которая связана с активными долями. Также наблюдается, что крылья имеют более высокий спектральный индекс , чем активные доли, и сильно поляризованы . [1] За одним исключением, [2] ни один из источников в форме буквы X не показывает широких оптических линий излучения , связанных с активностью квазара . Галактики-хозяева в основном демонстрируют высокую эллиптичность, а некоторые имеют близлежащие галактики-компаньоны.

Источник

В своем первоначальном каталоге 11 галактик в форме буквы X Лихи и Парма [3] предположили, что «крылья были созданы в результате более ранней вспышки, за несколько десятков миллионов лет до текущего возобновления ядерной активности, в течение которого ось выброса прецессировала». Они отметили, что их предложение согласуется с низкой поверхностной яркостью, крутым радиоспектром и высокой поляризацией крыльев, все из которых являются особенностями, связанными со старыми (неактивными) радиоисточниками.

Широко обсуждаемая модель происхождения источников в форме буквы X предполагает переворот спина сверхмассивной черной дыры. [4] В этой модели слияние галактик приводит к тому, что вторая, меньшая сверхмассивная черная дыра откладывается вблизи центра исходной радиогалактики. Меньшая черная дыра образует двойную систему с большей черной дырой, прежде чем они объединятся посредством излучения гравитационных волн . Во время слияния ось вращения большей черной дыры претерпевает внезапную переориентацию из-за поглощения орбитального углового момента меньшей дыры — «переворот спина». Поскольку доли создаются струями, которые запускаются перпендикулярно внутреннему аккреционному диску, и поскольку аккреционный диск ограничен эффектом Бардина-Петтерсона, чтобы лежать перпендикулярно оси вращения черной дыры, изменение ориентации спина подразумевает изменение направления долей. Даже падающая на Землю сравнительно небольшая черная дыра, масса которой составляет примерно одну пятую массы более крупной дыры, может вызвать изменение ее вращения на девяносто градусов.

Альтернативные модели для объяснения источников в форме X включают деформационную нестабильность аккреционного диска; [5] обратный поток газа вдоль активных долей [6] и взаимодействия бинарных дисков перед слиянием. [7] Вероятно, что все эти механизмы активны на каком-то уровне и что временной масштаб перестройки влияет на морфологию радиоисточника, причем наиболее быстрые перестройки создают источники в форме X, в то время как более медленное перестроение привело бы к тому, что струя вложила бы свою энергию в больший объем, что привело бы к радиоисточнику FRI в форме S. [4]

Ссылки

  1. ^ Мурджиа, М. (2001), Многочастотное исследование радиогалактики NGC 326, Астрон. Астрофиз. , 380 , 102
  2. ^ Ван, Т. и др. (2003), 4C +01.30: X-образный радиоисточник с ядром квазара, Astron. J. , 126 , 113-118
  3. ^ Лихи, Дж. П. и Парма, П. (1992), Множественные вспышки в радиогалактиках, Proc. 7th. Встреча IAP: Внегалактические радиоисточники. От лучей до джетов , 307-308
  4. ^ ab Merritt, D. и Ekers, R. (2002), Отслеживание слияний черных дыр с помощью морфологии радиолепестков, Science , 297 , 1310
  5. ^ Pringle, JE (1996), Самопроизвольное искривление аккреционных дисков, Mon. Not. R. Astron. Soc. , 281 , 357-361
  6. ^ Лихи, Дж. П. и Уильямс, А. Г. (1984), Мосты классических двойных радиоисточников, Mon. Not. R. Astron. Soc. , 210 , 929-951
  7. ^ Лю, Ф. К. (2004), X-образные радиогалактики как наблюдательное свидетельство взаимодействия сверхмассивных двойных черных дыр и аккреционного диска в масштабе парсека, Mon. Not. R. Astron. Soc. , 347 , 1357-1369
  • Эволюция двойных массивных черных дыр Обзорная статья о двойных черных дырах
  • Ученые обнаружили «дымящийся пистолет» сталкивающихся черных дыр Популярная статья о галактиках в форме X

Смотрите также

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=X-образная_радиогалактика&oldid=1105748136"