Las radiogalaxias con forma de X (o " aladas ") son una clase de fuente de radio extragaláctica que presenta dos lóbulos de radio de bajo brillo superficial (las "alas") orientados en un ángulo con respecto a los lóbulos activos o de alto brillo superficial. Ambos conjuntos de lóbulos pasan simétricamente por el centro de la galaxia elíptica que es la fuente de los lóbulos, lo que le da a la radiogalaxia una morfología en forma de X, como se ve en los mapas de radio (ver figura).
Las fuentes con forma de X fueron descritas por primera vez por JP Leahy y P. Parma en 1992, quienes presentaron una lista de 11 objetos de este tipo. Las galaxias con forma de X han recibido mucha atención tras la sugerencia en 2002 de que podrían ser los sitios de cambios de espín asociados con la reciente coalescencia de dos agujeros negros supermasivos .
Las galaxias en forma de X son una subclase de radiogalaxias Fanaroff-Riley Tipo II (FRII) . Los objetos FRII exhiben un par de lóbulos de radio de gran escala ( kiloparsec ) que se extienden a ambos lados de la galaxia elíptica madre; se cree que los lóbulos consisten en plasma expulsado desde el centro de la galaxia por chorros asociados con el disco de acreción alrededor del agujero negro supermasivo . A diferencia de las fuentes FRII clásicas, las galaxias en forma de X exhiben dos pares de lóbulos de radio desalineados de extensión comparable. Un par de lóbulos, los lóbulos "activos", tienen un brillo superficial relativamente alto y parecen ser generados por la emisión en curso desde el centro de la galaxia. El segundo conjunto, las "alas", tienen un brillo superficial menor y parecen consistir en plasma que fue expulsado a lo largo de un eje diferente al asociado con los lóbulos activos. También se observa que las alas tienen un índice espectral más alto que los lóbulos activos y están altamente polarizadas . [1] Con una excepción, [2] ninguna de las fuentes en forma de X muestra las líneas de emisión ópticas amplias asociadas con la actividad de los cuásares . Las galaxias anfitrionas en su mayoría presentan elipticidades altas y varias tienen galaxias compañeras cercanas.
En su catálogo original de 11 galaxias con forma de X, Leahy y Parma [3] propusieron que las "alas se crearon en un estallido anterior, algunas decenas de millones de años antes de la renovación actual de la actividad nuclear, tiempo durante el cual el eje de eyección ha precesado". Señalaron que su propuesta era coherente con el bajo brillo superficial, el pronunciado espectro de radio y la alta polarización de las alas, todas las cuales son características asociadas con fuentes de radio antiguas (inactivas).
Un modelo ampliamente discutido para el origen de las fuentes en forma de X invoca un cambio de espín del agujero negro supermasivo. [4] En este modelo, una fusión de galaxias hace que un segundo agujero negro supermasivo más pequeño se deposite cerca del centro de la radiogalaxia original. El agujero negro más pequeño forma un sistema binario con el agujero negro más grande antes de que los dos se fusionen mediante la emisión de ondas gravitacionales . Durante la coalescencia, el eje de giro del agujero negro más grande sufre una reorientación repentina debido a la absorción del momento angular orbital del agujero más pequeño , un "cambio de espín". Dado que los lóbulos son producidos por chorros que se lanzan perpendicularmente al disco de acreción interior, y dado que el disco de acreción está restringido por el efecto Bardeen-Petterson a quedar perpendicular al eje de giro del agujero negro, un cambio en la orientación del espín implica un cambio en la dirección de los lóbulos. Incluso un agujero negro bastante pequeño, con una masa de aproximadamente una quinta parte de la del agujero más grande, podría causar que el giro de este último cambiara en noventa grados.
Los modelos alternativos para explicar las fuentes en forma de X incluyen una inestabilidad de deformación del disco de acreción; [5] reflujo de gas a lo largo de los lóbulos activos [6] e interacciones de disco binario antes de la coalescencia. [7] Es probable que todos estos mecanismos estén activos en algún nivel y que la escala de tiempo para la realineación influya en la morfología de la fuente de radio, con las realineaciones más rápidas produciendo las fuentes en forma de X, mientras que la realineación más lenta haría que el chorro depositara su energía en un volumen mayor, dando lugar a una fuente de radio FRI en forma de S. [4]