Ее свет шел к нам 12,5 миллиарда лет: астрономы нашли радиогалактику рекордной мощности
Астрономы подтвердили, что радиогалактика TXS 2354+015 находится в ранней Вселенной: ее свет шел до нас около 12,5 миллиарда лет. По расчетам исследователей, она может оказаться самой мощной по радиоизлучению среди известных радиогалактик. Мы видим ее в эпоху, когда Вселенной было меньше 1,2 миллиарда лет.
Команда под руководством Барбары Бальмаверде из Туринской астрофизической обсерватории INAF определила расстояние до объекта по его спектру. Красное смещение составило 4,946. Эта величина показывает, насколько расширение Вселенной растянуло свет за время его пути к нам. По данным авторов, TXS 2354+015 стала второй по удаленности среди известных радиогалактик. Препринт работы появился на arXiv 23 сентября; статья принята к печати в журнале Astronomy & Astrophysics.
Радиогалактики испускают сильные радиоволны благодаря активности сверхмассивной черной дыры в центре. Вещество падает к ней, а часть плазмы уходит в узкие струи — джеты, которые движутся со скоростью, близкой к скорости света. Эти струи излучают в радиодиапазоне, передают энергию окружающему газу и могут влиять на то, как в галактике рождаются звезды.
Чтобы сравнить TXS 2354+015 с другими объектами, исследователи рассчитали ее собственную мощность радиоизлучения на частоте 500 мегагерц. Спектральная светимость — мощность на единицу частоты — составила 6,2 × 10²⁹ ватт на герц. По оценке авторов, это выше показателей других известных радиогалактик. Речь идет о мощности в радиодиапазоне, а не о суммарном излучении галактики на всех длинах волн.
Найти такие объекты трудно. Газ и пыль часто скрывают центральную область галактики в видимом и ультрафиолетовом свете, хотя ее радиоструи остаются заметны. По оценке исследования 2024 года, это может происходить примерно с 90% подобных источников при красном смещении выше 3,5. Поэтому радиотелескоп может обнаружить объект, но астрономам не всегда удается получить оптический спектр и определить расстояние до него.
Команда Бальмаверде сопоставила глубокие снимки обзора Hyper Suprime-Cam телескопа Subaru с радиокаталогами TGSS на частоте 150 мегагерц и VLASS на частоте 3 гигагерца. Исследователи искали радиoисточники, у которых оптическая яркость резко падала в определенной части спектра. Такой провал возникает, когда нейтральный водород на пути к Земле поглощает ультрафиолетовый свет далекой галактики, а расширение Вселенной сдвигает этот участок спектра в видимый диапазон. Метод позволяет отбирать кандидатов из ранней Вселенной.
TXS 2354+015 прошла этот отбор. В ее оптическом спектре астрономы нашли яркую линию водорода Лайман-альфа, а затем подтвердили красное смещение по второй, более слабой линии. Они также проверили, не принадлежат ли оптический и радиосигнал разным объектам, которые случайно оказались в одном направлении. Точное совпадение координат и соотношение радиоизлучения и оптического света поддержали вывод, что оба сигнала исходят от одной галактики.
Исследователи предварительно оценили массу галактики примерно в два триллиона масс Солнца. Однако эта оценка сильно зависит от возраста ее звезд, который пока известен плохо. Авторы подчеркивают, что значение связано с большими неопределенностями.
При этом TXS 2354+015 не соответствует обычному критерию, по которому часто ищут далекие радиогалактики: ее радиоизлучение недостаточно резко слабеет с ростом частоты. Такой поиск пропустил бы этот объект. Находка показывает, что привычный отбор по радиоспектру не охватывает все далекие радиогалактики, а оптические данные помогают обнаружить часть пропущенных источников.
Фото arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2609.28632
Самое популярное
