Х-подібні радіогалактики — клас позагалактичних радіоджерел, які мають дві радіопелюстки з низькою поверхневою яскравістю, орієнтовані під кутом до радіопелюсток з високою поверхневою яскравістю. Обидві пари радіопелюсток проходять симетрично через центр еліптичної галактики, надаючи радіогалактиці Х-подібну морфологію, як видно на радіокартах.

Х-подібні джерела вперше були описані Дж. П. Лії та П. Пармою в 1992 році, які представили список з 11 таких об'єктів. Х-подібні галактики отримали значну увагу після припущення в 2002 році, що вони можуть бути проявами перевороту осі чорної діри, пов'язаних з нещодавнім злиттям двох надмасивних чорних дір.

Властивості Х-подібні радіогалактики є підкласом радіогалактик Фанарова-Райлі II типу (FRII). Об'єкти FRII мають пару великих радіопелюсток розміром у кілька кілопарсеків, розташованих навколо батьківської еліптичної галактики. Вважають, що ці радіопелюстки складаються з плазми, викинутої з центру галактики струменями, пов'язаними з акреційним диском навколо надмасивної чорної діри. На відміну від класичних джерел FRII, Х-подібні галактики мають дві окремі пари радіопелюсток подібної протяжності. Одна пара пелюсток, «активні» пелюстки, мають відносно високу поверхневу яскравість і, ймовірно, утворюються внаслідок постійного випромінювання з центру галактики. Друга пара, «крила», мають нижчу поверхневу яскравість і, ймовірно, складаються з плазми, викинутої вздовж осі, відмінної від осі активних пелюсток. Крила мають вищий спектральний індекс, ніж активні пелюстки, і є сильно поляризованимиMurgia, M. (2001), A multi-frequency study of the radio galaxy NGC 326, Astron. Astrophys., 380, 102. За одним виняткомWang, T. et al. (2003), 4C +01.30: An X-shaped Radio Source with a Quasar Nucleus, Astron. J., 126, 113—118, жодне з X-подібних джерел не має широких оптичних ліній випромінювання, пов'язаних з активністю квазарів. Галактики-господарі здебільшого мають високу еліптичність, а деякі з них мають галактики-компаньйони.

Походження У своєму оригінальному каталозі з 11 X-подібних галактик Лії та Парма припустилиLeahy, J. P. and Parma, P. (1992), Multiple outbursts in radio galaxies, Proc. 7th. I.A.P. Meeting: Extragalactic Radio Sources. From Beams to Jets, 307—308, що «крила були створені під час більш раннього спалаху, за кілька десятків мільйонів років до поточного поновлення активності ядра галактики, протягом якого вісь викиду прецесувала». Вони зазначили, що їхня пропозиція узгоджується з низькою поверхневою яскравістю, крутим радіоспектром та високою поляризацією крил, що є особливостями, пов'язаними зі старими (неактивними) радіоджерелами.

Широко обговорювана модель походження X-подібних джерел передбачає переворот осі надмасивної чорної діриMerritt, D. and Ekers, R. (2002), Tracing black hole mergers through radio lobe morphology, Science, 297, 1310. У цій моделі в результаті злиття галактик їхні надмасивні чорні діри утворюють подвійну систему, а потім зливаються внаслідок випромінювання гравітаційних хвиль. Під час злиття вісь обертання більшої чорної діри зазнає раптової переорієнтації через поглинання орбітального кутового моменту меншої діри — «переворот осі». Оскільки пелюстки утворюються струменями, що виходять перпендикулярно до внутрішньої частини акреційного диска, і оскільки акреційний диск згідно з ефектом Бардіна-Петтерсона розташовуватися перпендикулярно до осі обертання чорної діри, зміна орієнтації осі призводить до зміни напрямку пелюсток. Навіть досить мала чорна діра з масою приблизно в п'яту частину маси більшої діри може призвести до зміни обертання останньої на дев'яносто градусів.

Альтернативні моделі для пояснення X-подібних джерел включають деформаційну нестійкість акреційного дискаPringle, J. E. (1996), Self-induced warping of accretion discs, Mon. Not. R. Astron. Soc., 281, 357—361, зворотний потік газу вздовж активних пелюстокLeahy, J. P. and Williams, A. G. (1984), The bridges of classical double radio sources, Mon. Not. R. Astron. Soc., 210, 929—951 та взаємодію подвійної системи з диском перед злиттямLiu, F. K. (2004), X-shaped radio galaxies as observational evidence for the interaction of supermassive binary black holes and accretion disc at parsec scale, Mon. Not. R. Astron. Soc., 347, 1357—1369. Ймовірно, всі ці механізми можуть здійснюватись на практиці, і що часовий масштаб переорієнтації впливає на морфологію радіоджерела, причому найшвидші переорієнтації створюють X-подібні джерела, тоді як повільніша переорієнтація призводить до утворення S-подібного радіоджерела.

Примітки

Посилання

Massive black hole binary evolution. Оглядова стаття про подвійні чорні діри. Scientists Detect «Smoking Gun» of Colliding Black Holes. Популярна стаття про X-подібні галактики.