研究背景

翼状射电星系（WRGs），包括 X 型和 Z 型射电源，是一类引人注目的河外天体。其特征是在主射电瓣之外，还存在一对弥散且低表面亮度的“翼”状结构。尽管此前已有相关研究，但产生这些复杂形态的物理机制——从流体力学回流（hydrodynamic backflow）到喷流重定向（jet reorientation）——仍存在争议。理解这些射电源对于揭示活动星系核（AGN）与其宿主星系环境之间的反馈过程至关重要。

图1:X 型射电星系 PKS 2014-55。图中展示了旧的 X 型射电喷流（主射电喷流）、靠近中心黑洞的较年轻喷流（侧翼），以及受中心星系恒星和气体主导的影响区域。曲线箭头表示形成侧翼的等离子体回流方向，支持了流体力学回流模型。图像来源：UP / NRAO / AUI / NSF / SARAO / DES。

来自甚低频射电观测LOFAR的视角

本研究利用高灵敏度的 LOFAR 两米巡天第二批数据（LoTSS DR2），识别并分析了迄今为止规模最大的、具有统计显著性的 WRGs 样本，共计 621 个源。通过对比 X 型（XRGs）和 Z 型（ZRGs）射电星系，本研究深入探讨了其独特形态背后的不同物理驱动因素。    

分析证实，WRGs 主要存在于大质量椭圆星系中，并与强射电噪活动星系核相关联。研究发现，与 Z 型射电星系相比，X 型射电星系通常具有更高的射电光度，且更频繁地表现出高辐射效率的吸积模式。一个重要发现是，X 型射电星系的射电翼通常与宿主星系的光学主轴错位，这有力地支持了流体力学回流模型。在该模型中，来自主喷流的等离子体被星系的气体晕沿着阻力最小的路径重新定向。然而，部分 X 型射电星系中较小的错位表明，喷流重定向等次要过程也可能发挥作用。    

对于 Z 型星系，研究重点展示了其强弯曲的反对称结构，这可能源于喷流不稳定性或在射电瓣末端与周围星系周介质的相互作用。这使得 Z 型星系比强大的 X 型星系更容易受到局部环境扰动的影响。多波段数据进一步揭示，许多 WRGs 含有尘埃和冷气体，表明近期发生过并合或正在进行气体吸积。有趣的是，这些射电源通常位于中等密度的环境中，这表明大尺度环境并非其独特形状的主要成因。最终，本工作表明射电星系的最终形态是由喷流功率、宿主结构和局部环境之间复杂的相互作用所决定的。

研究论文

该论文以 “A Morphological Identification and Study of Radio Galaxies from LoTSS DR2. III. The multiwavelength analysis of Winged Radio Galaxies”为题，已获美国《天体物理学报》（The Astrophysical Journal, ApJ）接受发表。论文第一作者和通讯作者分别为厦门大学Soumen Kumar Bera博士和方陶陶教授。其他合作者还包括我校余思悦副教授、何川博士，波兰哥白尼大学Magdalena Kunert-Bajraszewska 教授，国家天文台Tapan K. Sasmal博士、陈学雷教授，印度贾达普大学Soumen Mondal 教授。

该论文的研究结果以“Astronomers uncover over 1,000 radio galaxies with 'wings,' expanding a rare cosmic class”为题，被知名科技新闻网站phys.org报道。

论文预印本链接：https://arxiv.org/abs/2604.24111