научная статья по теме РАДИОГАЛАКТИКИ С ПРИЗНАКАМИ СЛИЯНИЯ ИЗ СПИСКА КАНДИДАТОВ В ГИГАНТСКИЕ РАДИОГАЛАКТИКИ ПО ДАННЫМ ОБЗОРА NVSS Астрономия

Текст научной статьи на тему «РАДИОГАЛАКТИКИ С ПРИЗНАКАМИ СЛИЯНИЯ ИЗ СПИСКА КАНДИДАТОВ В ГИГАНТСКИЕ РАДИОГАЛАКТИКИ ПО ДАННЫМ ОБЗОРА NVSS»

ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИМ ЖУРНАЛ, 2014, том 40, № 10, с. 671-680

УДК 524.7

РАДИОГАЛАКТИКИ С ПРИЗНАКАМИ СЛИЯНИЯ ИЗ СПИСКА КАНДИДАТОВ В ГИГАНТСКИЕ РАДИОГАЛАКТИКИ ПО ДАННЫМ

ОБЗОРА NVSS

© 2014 г. Д. И. Соловьев1, О. В. Верходанов2*

1 Санкт-Петербургский филиал Специальной астрофизической обсерватории РАН 2Специальная астрофизическая обсерватория РАН, пос. Нижний Архыз Поступила в редакцию 07.04.2014 г.

В рамках проекта по расширению списка гигантских радиогалактик на основе данных NVSS обнаружены восемь радиоисточников с признаками взаимодействующих галактик. Объекты имеют нетривиальною структуру в радиодиапазоне: у четырех источников наблюдается S-подобная форма, у трех источников — X-форма, присущая источникам на заключительной стадии слияния радиогалактик, и одна радиогалактика — с парным ядром. С использованием баз данных CATS, NED, SkyView проведено оптическое и радиоотождествление этих объектов, построены их непрерывные радиоспектры.

Ключевые слова: радиогалактики: наблюдения, радиоконтинуум, морфология.

DOI: 10.7868/80320010814090022

1. ВВЕДЕНИЕ

Полные обзоры неба и открытый доступ к архивным данным позволяют увеличивать выборку и исследовать объекты редких морфологических типов. Среди радиогалактик можно выделить несколько сравнительно мало встречающихся классов объектов, увеличение выборок которых требуется для исследования свойств популяции, — это гигантские радиогалактики, радиоисточники с S-формой и с X-формой, радиогалактики с избытком субмиллиметрового излучения, гравитационные линзы и другие. Наличие мощного радиоизлучения в радиогалактиках является признаком случившегося слияния галактик, которое и инициировало активность квазара внутри звездной системы. Морфология радиогалактик позволяет исследовать различные стадии активности объектов, вызванные слиянием галактик и их ядер. Одним из наблюдаемых следствий процесса слияния является прецессия оси вращения сверхмассивной черной дыры и связанного с ней джета, что отражается на морфологических свойствах радиоисточника и проявляется, например, в виде так называемой S-формы джета (Уирс и др., 1982; Ханстэд и др., 1984; Котани, 1990; Спарк, Глахер, 2000; Янг и др., 2005). Поэтому расширение выборки радиообъектов с S-морфологией является чрезвычайно

Электронный адрес: vo@sao.ru

важным для анализа различных этапов слияния активных ядер.

Особый статус среди активных объектов в процессе слияния имеют радиогалактики с X-формой (X-shape radio galaxies), у которых распределение радиояркости в протяженных компонентах не выровнено вдоль одной оси, а представляет собой пары джетов, расположенных под сравнительном большим углом друг к другу. Число известных объектов этого морфологического типа составляет порядка 150 (Лихи, Уильямс, 1984; Лихи, Парма, 1992; Прингл, 1996; Мургиа, 2001; Мерит, Экерс, 2002, Ванг и др., 2003; Лиу, 2004). Несмотря на сложность формы радиоисточника, такие радиогалактики в основном классифицируются как радиоисточники типа FR II (Фонарев, Райли, 1974) и отождествляются с гигантскими эллиптическими галактиками. X-радиогалактики имеют, как правило, две пары протяженных компонентов, далеко разнесенных друг от друга. В этих парах выделяют активные компоненты с высокой поверхностной яркостью и так называемые "крылья" с более низкой поверхностной яркостью, продуцируемые излучением плазмы, выбрасываемой вдоль оси другого джета, не совпадающего с основным. Крылья по данным наблюдений часто имеют большую величину спектрального индекса и высокую степень поляризации (Чанг и др., 2003). Лихи и Парма (1992) предположили, что крылья создаются при

ранней вспышке обновленной активности ядра, когда ось джета прецессирует, и заметили, что так можно объяснить низкую поверхностную яркость крыльев, их крутой радиоспектр и высокую степень поляризации. Одно из наиболее популярных современных объяснений природы радиогалактик с Х-формой (далее, X-РГ) — взаимодействие и слияние двух сверхмассивных черных дыр (СМЧД), которое приводит к быстрому изменению наклона оси вращения центрального объекта и, как следствие, направления выброса джета (Мерит, Экерс, 2002). Как показано в этой работе, изменение ориентации оси джета у аккрецирующей черной дыры при образовании радиоисточника X-РГ может происходить за относительно короткий промежуток времени: <107 лет. Направление оси вращения СМЧД может быстро измениться даже при слиянии с объектами, имеющими массы на порядок меньшие. В этой модели (Мерит, Экерс, 2002) вторая черная дыра (ЧД) имеет меньшую массу и проходит около большей в центре радиогалактики при слиянии галактик. В результате формируется двойная система ЧД, излучающая гравитационные волны. При объединении объектов и поглощении орбитального момента меньшего объекта направление оси вращения большей ЧД стремительно меняется. Соответственно меняется и направление выбрасываемых джетов, перпендикулярных оси вращения аккреционного диска, в свою очередь, перпендикулярного оси вращения ЧД. По оценкам авторов (Мерит, Экерс, 2002) даже малая ЧД с массой 1/5 от большей в паре может изменить направление оси вращения последней на 90° при слиянии.

Заметим, что основной способ увеличить выборку S- и X-радиогалактик заключается в исследовании изображений радиоисточников, зарегистрированных в обзорах неба. В данной работе, проводящейся в рамках проекта по расширению списка гигантских радиогалактик (ГРГ), мы обнаружили на основе данных NVSS восемь новых радиоисточников с признаками взаимодействующих галактик, три из которых соответствуют классу X-РГ, четыре — к морфологическому типу S, S-форма которых объясняется прецессий джета РГ в результате слияния объектов, один — к парным активным ядрам. Таким образом, среди малочисленного класса ГРГ и кандидатов в эти объекты имеются объекты, демонстрирующие различные стадии слияния. Радиогалактики класса ГРГ выделяются среди радиоисточников своими большими размерами, которые составляют порядка или больше 1 Мпк и сравнимы с размером скоплений галактик. На сегодняшний день известно порядка 200 ГРГ с плотностями потока выше 150 мЯн на частоте 1.4 ГГц. Как правило, ГРГ принадлежат к морфологическому типу FR II (Фанарев, Райли,

1974) и отождествляются в оптике с гигантскими эллиптическими галактиками и квазарами. ГРГ значительно менее распространены, чем обычные радиогалактики, что осложняет их статистическое исследование. Несколько групп (Шонмакер и др., 2001, 2002; Лара и др., 2001, 2004; Сарипалли и др., 2005; Конар и др,. 2004, 2008; Ямрози и др., 2005, 2008; Мачальски и др., 2006; Комберг, Пащенко, 2009; Хабибуллина и др., 2010, 201^,б) занимаются их исследованием. Как отметили Ямрози и др. (2005), поскольку размеры ГРГ сравнимы с размерами групп галактик или даже большие, существование ГРГ может оказывать значительное влияние на окружающую среду.

Ниже мы описываем новые объекты типа X-РГ, а также S-радиогалактики, найденные в списке кандидатов в ГРГ, который был составлен на основе анализа структуры слабых протяженных радиоисточников с угловыми размерами >4 (Соловьев, Верходанов 2011,20^^) по данным обзора NVSS (Кондон и др. 1998). В разделе 2 мы приводим методику подготовки первичного списка. В разделе 3 описываем процедуры и результаты отождествления объектов в радио и оптическом диапазонах. И в разделе 4 — заключение работы.

2. ПРОЦЕДУРА СЕЛЕКЦИИ РАДИОГАЛАКТИК

Радиогалактики — кандидаты в объекты с двойными активными ядрами — были отобраны на основании карт обзора NVSS (NRAO VLA Sky Surveys) (Кондон и др., 1998) из предварительного списка кандидатов в ГРГ, который в первичном варианте содержит 25 источников типа FR I и 30 источников типа FR II (Соловьев, Верходанов, 2011). Обзор NVSS покрывает 82% небесной сферы (все небо севернее 40° по склонению) и имеет достаточно высокое угловое разрешение. Каталог обзора NVSS содержит около 1.81 млн дискретных объектов на частоте 1.4 ГГц. Предел плотности потока на разрешимый дискретный источник в NVSS составляет 2.5 мЯн. Для объектов с поверхностной яркостью >15 мЯн точность разрешения оценивается сверху 1". Кандидаты в ГРГ, отобранные в наш список, имеют большую плотность потока. При отборе кандидатов в протяженные гигантские источники предполагалось, что они, по крайней мере, двухкомпонентные объекты, чьи протяженные радиокомпоненты разрешаются и классифицируются в каталоге NVSS, как отдельные независимые источники. При анализе каталога использовались процедуры базы данных CATS (Верходанов и др., 2005, 2009). Алгоритм поиска двойных источников использует четыре параметра:

• угловое расстояние между центрами источников d,

• размер большой оси источника a в каталоге NVSS,

• угол ф между направлением больших осей проверяемой пары объектов,

• интегральная плотность потока источника Si.

Процедура отбора позволяет выбрать из каталога объекты, у которых существуют вытянутые вдоль одной линии протяженные структуры. Значения параметров алгоритма задавались в следующих границах: 4' < d < в', где нижний предел выбран, как минимальный масштаб, на котором доступно сравнение наших данных с высокими сферическими гармониками картами микроволнового излучения миссии Planck, а верхний предел — по характерному расстоянию между протяженными компонентами при среднем количестве подобных объектов ^1000—1500, оцененному по поверхностной плотности уже каталогизированных источников (Верходанов и др., 2008). Кроме того, примерно со значений d ~ в' начинается стандартный квадратичный рост числа объектов в площадке, что может привести к путанице и трудноучитываемым селекционным эффектам в автоматической процедуре.

Угол между большими осями источников — кандидатов в ГРГ выбирался с условием ф < 10°, что соответствует принятой договоренности о соосности, например, при обсуждении условий совпадения радио- и оптических осей в радиогалактиках (Чемберс и др., 1987; Парийский и др., 1996).

Для анализа использовались источники с измеренными в NVSS размерами большой и малой осей и позиционным углом. В предварительный список заносились объекты (1) с ф < 10° и/или (2) при выполнении условия, что пересечение про

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Астрономия»