Астрономы подтвердили существование мощной радиогалактики, свет от которой шел до Земли почти 12,5 млрд лет. Объект оказался самым мощным из известных на сегодняшний день радиогалактик с большим красным смещением и позволяет изучать активные галактики на ранних этапах истории Вселенной. О том, как ученые обнаружили рекордную радиогалактику и что она рассказала о ранней Вселенной, — в материале «Известий».

Речь идет о радиогалактике TXS 2354+015 с красным смещением 4,946. Ученые наблюдают ее такой, какой она была, когда Вселенной было менее 1,2 млрд лет. Свет от объекта добирался до Земли почти 12,5 млрд лет, что делает его второй по удаленности радиогалактикой из известных. Работы опубликована в журнале Phys.org.

Радиогалактики относятся к активным галактикам, в центре которых находятся сверхмассивные черные дыры. Падающее на черную дыру вещество может приводить к возникновению мощных релятивистских струй плазмы, создающих большое количество радиоизлучения. Такие струи способны влиять на звездообразование в галактике и нагревать окружающий газ.

TXS 2354+015 изначально обнаружили как кандидата в очень далекой радиогалактике по характерному падению оптического излучения. Для поиска таких объектов исследователи объединили данные глубоких оптических наблюдений японского телескопа Subaru с радиокаталогами TGSS и VLASS.

Ученые искали источники, у которых наблюдается так называемый провал Лаймановского предела. Он возникает потому, что облака нейтрального водорода между галактикой и Землей поглощают ультрафиолетовое излучение. В спектре TXS 2354+015 обнаружили яркую линию Лайман-альфа, а затем подтвердили красное смещение по более слабой линии.

Дополнительные проверки показали, что радио- и оптический источники действительно соответствуют одному объекту. На это указывали точное совпадение их положения, необычно высокая яркость в радиодиапазоне и ожидаемое соотношение радио- и оптического излучения.

После расчета собственной радиомощности TXS 2354+015 оказалась мощнее всех ранее известных радиогалактик с большим красным смещением. Ее радиосветимость на частоте 500 МГц в системе покоя галактики составляет 6,2 × 10²⁹ Вт/Гц. Этот показатель превышает результат предыдущего рекордсмена, обнаруженного в исследовании 2008 года.

Исследователи также оценили возможную массу галактики, в которой находится источник. Она может составлять около 2 трлн масс Солнца, что делает объект одной из самых ярких известных галактик. При этом ученые отмечают, что оценка имеет значительные неопределенности, в частности связанные с возрастом звездного населения.

TXS 2354+015 не соответствует обычным критериям отбора радиогалактик с ультракрутым спектром. Ее обнаружение с помощью оптического «провала» указывает на то, что стандартный способ поиска может пропускать значительную часть подобных объектов ранней Вселенной.

Исследователи считают, что сочетание глубоких оптических наблюдений с радиокаталогами может помочь обнаружить ранее скрытые радиогалактики. Это позволит лучше оценить их реальное количество и изучить наиболее массивные галактики, формировавшиеся на ранних этапах существования Вселенной.