ケープタウン大学 (UCT) と大学共同集中天文学研究所 (IDIA) の研究者らがこの研究を主導し、XMM-ニュートン大規模構造 (XMM-LSS) 領域で可能性のある 14 個の残存電波銀河を調査しました。

残存電波銀河は、中心活動銀河核 (AGN) によって生成されたジェットが消滅した星系です。これらのジェットが銀河の大きな電波ローブへの高エネルギー粒子の供給を停止すると、ローブ内の粒子はゆっくりとエネルギーを失い、電波放射が遅くなります。

色褪せた銀河の電波追跡

これらの天体を詳細に研究するために、チームは、MeerKAT MIGHTEE 調査と uGMRT superMIGHTEE 調査からの高感度の観測結果を、LOFAR、GMRT、および超大型ジャンスキー配列からの追加測定と組み合わせました。

合わせて、観測は 144 MHz から 1.5 GHz の無線周波数をカバーしました。この広い周波数範囲により、研究者は、銀河のローブ内の粒子が大きくなるにつれて銀河の電波スペクトルがどのように変化するかを研究することができました。

詳細なスペクトルモデリングにより、14 個の候補のうち 12 個が本物の電波残存銀河であることが示されました。残りの 2 つは、代わりにアクティブな情報源として特定されました。この結果は、より限定された一連の無線測定に基づく分類では不正確な結果が生じる可能性があるため、無線周波数全体にわたる広範な観測が重要である理由を示しています。

銀河系の若者の驚くべき残骸

この研究で最も注目すべき発見の一つは、確認された遺体の多くがどれだけ若いかということだった。

それらの合計のスペクトル年齢は約 800 万年から 4,200 万年であり、平均年齢は約 1,200 万年です。これは、以前の研究で考慮された残りの電波銀河の多くよりも若いです。

この結果は、天文学者がこれまでの研究ではほとんど見落とされていた比較的短命な残骸を多数検出できる可能性があることを示唆している。

これらの天体は、電波銀河の残りの進化における非常に異なる点も表しています。各銀河の全寿命のうち休止期にある割合は約 4 ～ 83 パーセントです。したがって、一部のシステムは最近になってジェットを閉じたと思われますが、他のシステムはアクティブなジェットなしで長い間開発を続けてきました。

遠方の銀河はより早く減光する可能性がある

多くの銀河は比較的高い赤方偏移にも位置しており、宇宙のような遠く離れた場所でも観測できることを意味します。

このような条件下では、相対論的電子は宇宙マイクロ波背景放射と相互作用するため、より早くエネルギーを失う可能性があります。研究者らは、赤みとスペクトルの年齢の間に有意な負の関係があることを発見しました。

この一貫性は、残存電波銀河の減光が速くなり、天文学者がそれらを検出できる時間を短縮している可能性があるという考えを裏付けています。

個々の銀河のスペクトル年齢を示す地図では、ジェットが消滅した後に電波ローブが変化することも示されています。研究者らは、広範囲の情報源で、葉を通る血漿の動きと一致する系統的な年齢勾配を観察した。

対照的に、コンパクトな残留物は、規則性の低い老化パターンを示しました。これらの違いは、銀河を取り巻く環境とその磁場の構造によって形成される可能性があります。

電波銀河の生命についての新たな視点

これらのかすかな比較的若い残骸を発見することで、天文学者は電波銀河の完全なライフサイクルをめぐるパズルのもう 1 つのピースを手に入れることができます。この結果はまた、超大質量ブラックホールがいつ強力なジェットを生成し、いつこの活動が停止するかなど、超大質量ブラックホールの中心での活動サイクルについての理解も深まる可能性がある。

この発見は、より大きな集団の初期の兆候である可能性もあります。平方キロメートルアレイ (SKA) による電波連続体のさらなる研究により、多くの残存する淡い赤方偏移電波銀河が明らかになると期待されています。

この研究「SuperMIGHTEE: XMM-LSS フィールドにおける電波銀河残骸候補のスペクトル年齢」は、 王立天文学協会の毎月の通知、 550巻（2026年）。