С помощью антенной решётки со сверхдлинными базами (VLBA) европейские учёные провели многочастотные наблюдения радиогалактики 3C 111, расположенной на расстоянии около 640 млн световых лет. Результаты раскрыли новые детали структуры её релятивистской струи (джета) и магнитных полей.

Радиогалактики, к которым относится 3C 111, излучают мощные потоки радиоволн из своих ядер. Это связано с активностью сверхмассивных чёрных дыр, аккрецирующих вещество и формирующих высокоэнергетические струи. В зависимости от формы и светимости их делят на классы FR I и FR II. Объекты второго типа, включая 3C 111, отличаются высокой мощностью, наличием «горячих пятен» на концах джетов и доминированием радиодоменов в крупном масштабе.

Радиоизображение 3C 111 на частоте 5 ГГц, полученное VLBA, демонстрирует яркое ядро и джет длиной свыше 65°, без изгибов. Поляризованное излучение (цветные участки) и данные о температуре ядра (до 1 трлн К) подтвердили экстремальные магнитные поля в релятивистском потоке. Источник: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.18621

Группа астрономов из Института радиоастрономии Макса Планка в Бонне (Германия) впервые изучила 3C 111 с одновременными данными в диапазоне от 5 до 87,6 ГГц, используя VLBA. Это позволило получить изображения с рекордным разрешением в поляризованном свете.

Наблюдения подтвердили, что 3C 111 обладает типичными признаками типа FR II: ярким ядром, радио-долями и джетом, направленным под углом 65°. Джет галактики, как у блазаров (галактик с «направленными на Землю» джетами), демонстрирует иллюзию сверхсветовой скорости, но его абсолютно прямая форма ставит астрономов в тупик — обычно такие джеты искривляются под влиянием межгалактической среды

Температура ядра галактики варьируется от 10 млн до 1 трлн К, что указывает на неоднородность излучающих областей. Спектральный индекс ядра меняется от 1,5 на низких частотах (5−8,4 ГГц) до 0 на высоких (43,8−87,6 ГГц). Вдоль джета индекс становится круче, достигая минимума -3,0 — это свидетельствует о преобладании нетепловых процессов, таких как синхротронное излучение.

Поляризованное излучение, зафиксированное на всех частотах, в основном сосредоточено в джете. С ростом частоты его источник смещается к основанию, что помогает уточнить распределение магнитных полей. Их напряжённость в зонах равновесия («эквипартиции») оценена в 1−100 миллигаусс, что согласуется с моделями ускорения частиц в релятивистских потоках.

Полученные данные позволили построить самую детальную на сегодня карту 3C 111 в радио-диапазоне. Это расширяет понимание взаимодействия джетов с межгалактической средой и эволюции FR II-объектов. Дальнейшие наблюдения на VLBA, включая мониторинг изменений структуры, помогут прояснить природу аномальной стабильности джета и его связь с активностью чёрной дыры.

Подробнее на iXBT