Сегодня речь пойдёт о радиогалактиках и их излучении (космические лучи).
Косми́ческие лучи́ — элементарные частицы, фотоны и ядра атомов, движущиеся с высокими энергиями в космическом пространстве (Мирошниченко Л. И. Космические лучи // Физическая энциклопедия: [в 5 т.] / Гл. ред. А.М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2).
Галактические космические лучи (ГКЛ) состоят из ядер различных химических элементов с кинетической энергией Е более нескольких десятков МэВ/нуклон, а также электронов и позитронов с Е > 10 МэВ. Эти частицы приходят в межпланетное пространство из межзвёздной среды. Наиболее вероятными источниками космических лучей считаются вспышки сверхновых звёзд и образующиеся при этом пульсары. Электромагнитные поля пульсаров ускоряют заряженные частицы, которые затем рассеиваются на межзвёздных магнитных полях
(Ширков Д.В. Физика микромира. — М.: Советская энциклопедия, 1980. — 528 с.).
- По количеству частиц космические лучи на 92 % состоят из протонов, на 6 % — из ядер гелия, около 1 % составляют более тяжёлые элементы, и около 1 % приходится на электроны (Дорман Л.И. Экспериментальные и теоретические основы астрофизики космических лучей. — М.: Наука, 1975. — 464 с.). При изучении источников космических лучей вне Солнечной системы протонно-ядерная компонента в основном обнаруживается по создаваемому ею потоку гамма-лучей орбитальными гамма-телескопами, а электронная компонента — по порождаемому ею синхотронному излучению, которое приходится на радиодиапазон (в частности, на метровые волны — при излучении в магнитном поле межзвёздной среды), а при сильных магнитных полях в районе источника космических лучей — и на более высокочастотные диапазоны. Поэтому электронная компонента может обнаруживаться и наземными астрономическими инструментами (В.Л. Гинзбург. Космические лучи: 75 лет исследований и перспективы на будущее // Земля и Вселенная. — М.: Наука, 1988. — № 3).
Радиогалактика — тип галактик, которые обладают намного большим радиоизлучением по сравнению с остальными галактиками. Их радиосветимости (мощность радиоизлучения) достигают 1045 эрг/с. Для сравнения, у «нормальных» галактик, включая нашу, светимость в радиоконтинууме составляет 1037—1038 эрг/с. Механизм радиоизлучения - синхотронный (Мирошниченко Л. И. Космические лучи // Физическая энциклопедия: [в 5 т.] / Гл. ред. А.М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2). Радиоизлучение наиболее «ярких» радиогалактик превышает их оптическую светимость. Источники излучения радиогалактик обычно состоят из нескольких компонентов (ядро, гало, радиовыбросы). Гало галактики - невидимый компонент галактики, основная часть её сферической подсистемы. Гало имеет сферическую форму и простирается за видимую часть галактики. В основном состоит из разрежённого горячего газа, звёзд и тёмной материи, составляющей основную массу галактики (Словарь астрономических терминов. Вселенная и мы. ГАИШ МГУ (1993). — «Гало галактики — сферическое облако разрежённого горячего газа и звёзд, окружающее спиральную галактику»).
Лебедь А ( Cygnus A, 3С 405) — первая радиогалактика, отождествлённая с оптическим объектом— элиптической галактикой (Carilli1 C. L., Barthel P. D. Cygnus A, — The Astronomy and Astrophysics Review, 1996. — 54 с.). Расположена в созвездии Лебедя и удалена от нас на расстояние 600 млн. св. лет. Является самым мощным (1038 Вт) внегалактическим источником радиоизлучения в своём созвездии (Верходанов О. В. Лебедь А // Радиогалактики. Лекции. — САО РАН, 2001 (Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук образована в 1966 году и представляет собой крупнейший российский астрономический центр наземных наблюдений объектов Вселенной)). Значительная разница мощности радиоизлучения далёкого Лебедя А и ближайшей к нам внешней галактики Андромеды (1032 Вт) привела впоследствии к разделению галактик на два типа — так называемые нормальные галактики, подобные туманности Андромеды, и радиогалактики (Краус Дж. Д. Радиоастрономия / Под ред. В. В. Железнякова. — М.: Советское радио, 1973. — 456 с).
Центавр A (NGC 5128) — линзовая галактика с полярным кольцом, находящаяся в созвездии Центавр. Это одна из самых ярких и близких к нам соседних галактик, нас от неё разделяет 12 млн световых лет, а видимый блеск галактики на небе +6,6m. По яркости галактика занимает пятое место (после Магеллановых Облаков, туманности Андромеды и галактики треугольника). Радиогалактика является мощнейшим источником радиоизлучения в созвездии Центавра. Это ближайшая к нам активная галактика, если бы мы могли видеть в радиодиапазоне — интенсивное излучение галактики было бы видно в виде двух огромных образований исходящих из центра галактики.
3 мая 1986 года в галактике вспыхнула сверхновая SN 1986G, её пиковая видимая звёздная величина составила составила 12,5 (List of Supernovae, 2020).
Messier 87 ( M 87, NGC 4486, Virgo A (Дева А), Мессье 87) — сверхгигантская эллиптическая галактика в созвездии Девы. Находится на расстоянии около 16,4 млн парсек (53,5 млн св. лет) от Земли. M 87 — вторая по яркости галактика в Скоплении и одна из самых массивных галактик в Местном сверхскоплении галактик (также известном как Сверхскопление или Суперкластер Девы). В центре галактики находится сверхмассивная чёрная дыра, которая делает ядро галактики активным.
Этот объект является мощным источником различного излучения, особенно радиоволн, а также порождает релятивистскую струю (джет). Струя энергетической плазмы выбрасывается из ядра и простирается как минимум на 1500 парсек (4900 св. лет). 10 апреля 2019 года было опубликовано первое изображение этой чёрной дыры (Ученые показали первое изображение черной дыры. Снимок был получен в рамках проекта Event Horizon Telescope, объединившего восемь радиотелескопов по всему миру).
Так в чём же исключительность и загадка радиогалактик? Дело в том, что выделение радиогалактик в особый класс условно, так как все галактики излучают в радиодиапазоне, но с разной мощностью. С другой стороны, многие квазары, являющиеся радиоисточниками, также представляют собой звёздные системы и могут называться радиогалактиками. Радиогалактики и квазары очень похожи по многим параметрам. Например, по радиоизображениям практически невозможно сказать, к какому из этих двух классов объектов принадлежит источник. В настоящее время радиогалактиками принято считать те галактики, радиоизлучение в которых связано с активностью ядра, а не со вспышками звездообразования, например в диске (Верходанов О. В. Радиогалактики // Астрофизические исследования, Лекции. — САО РАН, 2001. — 42 с.).
До путешествий в дальний космос ещё далеко. Но всё-таки очень важно не перепутать такие объекты Вселенной. Сложно представить, что кто-то мечтает встретиться с квазаром светимостью в сотни триллионов светимостей солнца. Не исключено, что загадка радиогалактик как раз в наличии квазара в них. Первый снимок чёрной дыры в радиогалактике Messier 87, возможно, косвенное этому подтверждение.
https://dzen.ru/id/648e4c568db8a36014865d89
