A kvazárok a világ legfényesebb tárgyai. A legfényesebbek annyira világítóak, hogy egy milliárd csillagot fednek el. De miért? És mit mond nekünk fényessége a befogadó galaxisokról?
A kérdés megválaszolására csillagászok egy csoportja újból megnézte a 28 legfényesebb és legközelebbi kvazárt. De munkájuk megértéséhez egy kicsit vissza kell nyomon követnünk, kezdve a szupermasszív fekete lyukakkal.
A szupermasszív fekete lyuk (SMBH) egy fekete lyuk, több mint millió napenergiával. Ennél sokkal nagyobb is lehet; akár több milliárd napenergia-tömeg. Ezen entitások egyike a legtöbb galaxis központjában található, kivéve a törpe galaxisokat és hasonlókat.
Ezek egy hatalmas csillag gravitációs összeomlásának eredményei, és egy gömb alakú helyet foglalnak el, ahonnan semmi, még a fény sem sem tud menekülni.
A Tejútnak van ezek közül az egyik SMBH. Úgy hívják, Nyilas A-csillag (Sgr A *), és körülbelül 2,6 millió napenergiát jelent. De az Sgr A * inkább nyugodt az SMBH számára. Más SMBH-k sokkal aktívabbak, és aktív galaktikus magoknak (AGN.) Hívják őket.
AGN-ben a fekete lyuk aktívan akkumulálja az anyagot, és felmelegítő gáz torust képez. Ennek során a gáz elektromágneses sugárzást bocsát ki, amit láthatunk. Az AGN-k az elektromágneses spektrum egészében sugárzást bocsáthatnak ki.
Vannak az AGN-k alosztályai, és egy új tanulmány az ezen alosztályok egyikére fókuszál, úgynevezett kvazárok. A kvazár az AGN legerősebb típusa, és egy billió Nap fényével ragyoghatnak. De néhány ilyen kvazár el van rejtve saját toruszuk mögött, ami blokkolja a látópontunkat. A kvazárok tanulmányozásakor ezeket figyelmen kívül hagyják vagy kihagyják, mert ezeket nehéz látni.
De ez problémát okoz, mivel a kvazárok populációjából való kihagyás azt jelenti, hogy hiányozhatnánk valamit. Ez azt is jelenti, hogy a kvazárokkal kapcsolatos egyik központi kérdést lehet, hogy nem oldják meg megfelelően.
A kérdés valóban sokrétű: ezeket az rendkívül fényes AGN-t fokozatosan fokozza a rendkívül hatalmas fekete lyukak? Vagy hatalmas tömegű fekete lyukakra szélsőséges akkord adódik? Vagy talán valami más folyik itt. Meghajtják-e őket egy gazdagépes galaxis, amely csillagképző galaxistól átvált valami szedáltabbra, mint egy elliptikus galaxis? Ha elhanyagolja vagy elhagyja a nehezen látható kvazárokat, megnehezíti a válaszok megtalálását.
Csillagászok csapata megnézte a 28 AGN-t, amelyek mind a közelben voltak, mind a leginkább világítottak. Legtöbbjük elliptikus galaxisokban volt. A kiválasztásuk egyetlen kritériuma az volt, hogy a magjukban intenzív aktivitás következik be. Rádiókibocsátásuk tízezres átfutási tényezője, tömegeik széles skáláját is lefedik. A csillagászok meg akarták tudni, hogy ezeknek a fényes AGN-eknek vannak-e más megkülönböztető tulajdonságai, amelyek megkülönböztetik őket az alacsony fényerősséggel eltakarott AGN-től.
Mit találtak?
Ezek néhány érdekes és meglepő eredmény ebben a tanulmányban. Úgy tűnik, hogy az eredmények egy része egyetért más tanulmányokkal, míg mások ellentmondnak a gabonaféléknek.
- A csoportnak nincs képe az összes gazdagépes galaxisról a tanulmányukban, de azok, amelyekre képeket készítenek, mind elliptikus galaxisok, vagy legalábbis domborúak által dominált morfológiák. Ez ellentétben áll az alacsony fényerősségű kvazárok más tanulmányaival, és azzal a várakozással is, hogy a 28 gazda galaxis közül legalább néhány spirális lenne.
- A gazda galaxisok meglehetősen széles tömegű tartományt fednek le, viszonylag nagy tömegű koncentrációval. Ezek a nagyobb tömegek és a nagy fényerősség egybeesnek az aktív csillagképző galaxisok nyugtatóbb, gömb-galaxisokká történő átalakulásával.
- A rádiókibocsátás nagy különbség van a kiválasztott 28 AGN-ben, ami azt jelenti, hogy nincsenek „egyértelmű és robusztus meghatározási jellemzők a forrástípusunk számára”, amint azt a következtetésükben mondják.
- A röntgen fényerősségi tartománya és a fekete lyuk tömege nem magyarázza a rádióhullámok fényerejének hatalmas tartományát.
- A minta leginkább világító és homályos forrásait nem támasztja alá sem az alacsony tömegű, nagy akkumulációs sebességű fekete lyukak, sem az alacsonyabb akkumulációs arányú nagy tömegű fekete lyukak.
Dolgozatának befejezésében a szerzők összefoglalják az eredményeket, és úgy tűnik, hogy legalább egyelőre nincs világos magyarázat ezeknek a legvilágosabb kvazároknak, amelyek egy milliárd csillag fényében ragyognak.
„Megállapítottuk, hogy csoportként a BASS / DR1-ben a legvilágosabban elhomályosított AGN-mintánk nem mutat megkülönböztető tulajdonságokat a fogadó galaxisuk fekete lyuk tömege, Eddington aránya és / vagy csillag tömege tekintetében. ”
Arra is rámutatnak, hogy a fogadó galaxisok többnyire elliptikus alakzatok, meglepő eredmény. Ha ezt a megállapítást más kutatók is alátámaszthatják, „… közvetett bizonyítékokkal szolgálhat annak a népszerű elképzelésnek a támogatására, miszerint az SMBH intenzív növekedésének korszakai a galaxisok (csillagképző) lemezekről (kioltott) ellipszis alakokra történő átalakulásához kapcsolódnak ( azaz nagyobb összefonódások révén). ”
A kutatás mögött 21 kutató dolgozik, olyan intézményekben, mint a Harvard és a Smithsonian Asztrofizikai Központ, a Tel-Aviv Egyetem, a Kyoto Egyetem, a JPL, a Tengerészeti Megfigyelő Intézet, az ESO és még sokan mások. Vizsgálataik adatai a 70 hónapos Swift / BAT teljes égbolt felméréséből származnak, valamint a Keck, a VLT és a Palomar obszervatóriumok segítségével végzett megfigyelésekkel. A tanulmány „BAT AGN spektroszkópos felmérés - XIII. Az alacsony vöröseltolódású univerzumban a legvilágosabban elhomályosított AGN jellege. ” Megjelent a Királyi Csillagászati Társaság havi értesítéseiben.
Több:
- Sajtóközlemény: A homályos aktív galaktikus atommagok jellege
- Kutatási cikk: BAT AGN spektroszkópos felmérés - XIII. Az alacsony vöröseltolódású univerzumban a legvilágosabban elhomályosított AGN jellege
- Space Magazine: Hogyan ragyoghat a fekete lyukak?
