Радиогалактики

Все галактики в той или иной степени являются источниками радиоволн, однако большинство обычных галактик затрачивают на радиоизлучение лишь ничтожную долю всей своей мощности. В то же время существуют и такие галактики, поток радиоволн от которых можно сравнить с мощностью их собственного оптического излучения, то есть в тысячи и иногда и в десятки тысяч раз больше, чем у обычных галактик.

Такие галактики ученые назвали радиогалактиками. Данный термин был введен в 1949 году для обозначения далеких галактик, являющихся мощным источником космического радиоизлучения, однако в астрономической литературе 70-х годов ХХ века иногда под этим термином понимались любые внегалактические радиоисточники.

Ярчайшим примером очень мощной радиогалактики является галактика, связанная с одним из источников синхротронного (или магнитотормозного) радиоизлучения в созвездии Лебедя, так называемым объектом Лебедь А. Два его компонента окружают слабую галактику, пересеченную широкой темной полосой. Объект Лебедь А находится на расстоянии 170 Мпс или примерно 600 миллионов световых лет, и является самым мощным источником радиоизлучения для своего созвездия, превышающего в шесть раз мощность оптического излучения, значительная часть которого приходится на эмиссионные линии. Именно огромная разница мощности радиоизлучения этого объекта и ближайшей к нам галактики М31 (туманность Андромеды) впоследствии привела к разделению галактик на два типа – нормальные галактики и радиогалактики. На данный момент учеными открыто несколько сотен радиогалактик, которые удалось отождествить с гигантскими оптическими объектами - чаще всего эллиптическими галактиками. Наиболее известные из них – объекты Лебедь А, Дева А (М87), Центавр А (ближайшая радиогалактика NGC 5128), Печь А (NGC 1316), с которых началось исследование данного типа объектов.

Область, откуда приходят радиоволны, чаще всего гораздо больше, чем сами галактики в оптических лучах. Иногда источники радиоизлучения выглядят двойными, при этом даже максимумы яркости расположены по обе стороны от связанной с ними галактики. Это обстоятельство говорит в пользу гипотезы, согласно которой источниками радиоизлучения могут являться два облака быстрых частиц, образовавшиеся в результате взрыва, подобного облакам, наблюдаемым во взрывающихся галактиках. Энергия таких взрывов может достигать 1060 эрг, что в миллиарды раз больше, чем энергия вспышки сверхновой. В этом случае радиоволны излучают релятивистские электроны, движение которых тормозят магнитные поля. Вследствие торможения электронов интенсивность излучения со временем, ослабевает, причем в большей степени для более коротких волн. Область спектра, в которой начинается резкое уменьшение интенсивности, зависит от того, как давно произошел взрыв, то есть, сколько времени происходило высвечивание электронов. Как оказалось, возраст многих известных источников составляет всего несколько миллионов лет, если считать, что релятивистские электроны после взрыва больше не возникают.

Выделение радиогалактик в отдельный класс достаточно условно, так как любая галактика является источником радиоволн разной мощности. Кроме того, многие квазары, также являющиеся радиоисточниками и представляющие собой звездные системы, могут быть отнесены к радиогалактикам. Квазары, или квазизвездные радиоисточники, очень похожи на радиогалактики по многим параметрам - например, по радиоизображениям практически невозможно определить, к какому именно классу объектов принадлежит его источник. Кроме того, в настоящее время к радиогалактикам астрономы относят и те галактики, радиоизлучение в которых связано не со вспышками звездообразования, а с активностью ядра. Таким образом, радиогалактики можно причислить к классу Активных галактик, или галактик с активным ядром.