Астрономы обнаружили малоизученную группу тусклых остаточных радиогалактик, которые быстро теряют яркость после прекращения работы мощных радиоджетов у центральных сверхмассивных черных дыр. Такие объекты позволяют подробнее изучить завершающую стадию эволюции радиогалактик. Исследование провели специалисты Университета Кейптауна и Межуниверситетского института астрономии, работающей с большими данными.
Ученые изучили 14 предполагаемых остаточных радиогалактик в области XMM-LSS. В подобных системах активное ядро галактики перестает выбрасывать струи частиц, питающие крупные радиолопасти. Оставшиеся в них частицы постепенно теряют энергию, из-за чего радиоизлучение становится слабее.
Для наблюдений использовали данные обзоров MeerKAT MIGHTEE и uGMRT superMIGHTEE, а также измерения телескопов LOFAR, GMRT и Very Large Array. Диапазон частот составил от 144 МГц до 1,5 ГГц, что помогло проследить старение частиц в радиолопастях. Спектральное моделирование подтвердило, что 12 из 14 кандидатов действительно являются остаточными радиогалактиками, тогда как два источника сохранили активность.
Возраст подтвержденных объектов оценивается примерно в 8–42 млн лет, а медианное значение составляет около 12 млн лет. Это меньше, чем у многих подобных галактик, изученных ранее. Доля жизненного цикла, проведенная ими в остаточной фазе, варьируется от 4 до 83%, поэтому часть объектов отключила джеты недавно, а другие давно развиваются без них.
Многие галактики находятся на значительных космологических расстояниях. Исследователи выявили связь между красным смещением и спектральным возрастом: у более далеких объектов электроны быстрее теряют энергию при взаимодействии с космическим микроволновым фоном. Это может сокращать период, в течение которого такие тусклые радиогалактики доступны для наблюдений.
Карты спектрального возраста показали, что радиолопасти продолжают меняться и после отключения джетов. В протяженных источниках зафиксированы возрастные градиенты, соответствующие движению плазмы, а у компактных объектов картина оказалась менее упорядоченной. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.