Квазари - одні з найяскравіших об’єктів у Всесвіті. Найяскравіші настільки світяться, що затьмарюють трильйон зірок. Але чому? І що їх яскравість говорить про галактики, що їх розміщують?
Щоб спробувати відповісти на це питання, група астрономів ще раз подивилася на 28 найяскравіших і найближчих квазарів. Але, щоб зрозуміти їхню роботу, нам доведеться трохи відстежити, починаючи з надмасивних чорних дір.
Надмасивна чорна діра (SMBH) - це чорна діра, що має понад мільйон сонячних мас. Вони теж можуть бути набагато більшими за це; до мільярдів сонячних мас. Одне з цих утворень мешкає в центрі більшості галактик, виключаючи карликові галактики тощо.
Вони є результатом гравітаційного колапсу масивної зірки, і вони займають сфероїдальний шматок простору, з якого ніщо, навіть світло, не може втекти.
Чумацький Шлях має одну з таких СМБК. Його називають зіркою A Стрілець (Sgr A *), і це близько 2,6 мільйонів сонячних мас. Але Sgr A * досить сприятливий для SMBH. Інші СМБХ набагато активніші, і їх називають активними галактичними ядрами (AGN.)
У AGN чорна діра активно накопичує речовину, утворюючи нагрів газу, який нагрівається. При цьому газ випромінює електромагнітне випромінювання, яке ми можемо бачити. АГН можуть випромінювати випромінювання по всьому електромагнітному спектру.
Існують підкласи AGN, і нове дослідження зосередилося на одному з таких підкласів, який називається квазарами. Квазар - це найпотужніший тип AGN, і вони можуть сяяти світлом трильйона Сонця. Але деякі з цих квазарів ховаються за власним тором, який блокує нашу лінію зору. У дослідженнях квазарів ці ігноруються або пропускаються, оскільки їх важко помітити.
Але це створює проблему, оскільки, якщо випустити їх із популяції квазарів, це означає, що ми можемо чогось пропустити. Це також означає, що одне з центральних питань навколо квазарів може бути неправильно вирішене.
Питання справді багатогранне: чи ці надзвичайно яскраві AGN живляться помірним нарощенням на надзвичайно масивні чорні діри? Або вони живляться за рахунок екстремальної екскреції на більш помірну масу чорних дір? А може, відбувається щось інше. Чи вони живляться від галактики-господаря, що переходить від галактики, що утворює зірку, до чогось більш спокійного, як еліптична галактика? Ігноруючи чи пропускаючи квазари, які важко помітити, це ускладнює пошук будь-яких відповідей.
Команда астрономів подивилася на 28 AGN, які були і поруч, і серед самих світиться. Більшість із них опинилися в еліптичних галактиках. Єдиним критерієм їх вибору була інтенсивна активність у їх ядрах. Їх радіовипромінювання охоплює десятки тисяч факторів, а їх маса також охоплює широкий діапазон. Астрономи хотіли з'ясувати, чи володіють ці яскраві АГН якісь інші відмінні якості, які відрізнятимуть їх від затупленої АГН нижньої світності.
Що вони знайшли?
Це деякі інтригуючі та дивовижні результати цього дослідження. Деякі результати, схоже, узгоджуються з іншими дослідженнями, а деякі - проти зерна.
- Команда не має зображень для всіх галактик-господарів у своєму дослідженні, але ті, для яких вони мають зображення, - це всі еліптичні галактики або, принаймні, морфології з домінантою. Це контрастує з іншими дослідженнями квазарів нижчої освітленості, а також з очікуванням, що принаймні деякі з 28 галактик-господарів будуть спіралями.
- Галактики господаря охоплюють досить широкий спектр мас, з концентрацією відносно високих мас. Ці вищі маси та великі світила збігаються з перетворенням діючих галактик, що утворюють зірку, у більш спокійні, сфероїдні галактики.
- У 28 обраних АГН існує велика різноманітність радіовипромінювань, що означає, що немає "чітких і надійних визначальних характеристик для нашого типу джерел", як вони говорять у своєму висновку.
- Діапазон освітленості рентгенівськими променями та масами чорних дір не може пояснити широкий діапазон освітленості радіохвиль.
- Найяскравіші та затемнені джерела у зразку не живляться ні чорними дірами низької маси з високою швидкістю аккреції, ні великими масовими чорними дірами з більш низькою швидкістю нарощування.
На закінчення своєї роботи автори узагальнюють свої висновки, і, схоже, наразі, принаймні, немає чіткого пояснення цих самих світлих квазарів, які сяють світлом трильйона зірок.
«Ми виявляємо, що, як група, наш зразок деяких із найбільш світлих затемнених AGN у BASS / DR1 не виявляє жодних відмінних властивостей щодо їх маси чорної діри, відношення Еддінгтона та / або зоряних мас їх галактик-господарів. "
Вони також вказують, що галактики-господарі - це переважно всі еліптики, дивовижна знахідка. Якщо цю знахідку можуть підтвердити інші дослідники, «… вона може надати певні непрямі докази на підтвердження популярної ідеї, що епохи інтенсивного зростання СМБХ пов'язані з перетворенням галактик з (утворюючих зірки) дисків у (гаснені) еліптичні ( тобто шляхом великих об'єднань). "
За цим дослідженням стоїть 21 дослідник, в установах, серед яких Гарвардський і Смітсонівський центр астрофізики, Тель-Авівський університет, Кіотський університет, JPL, Військово-морська обсерваторія, ESO та багато інших. Дані для їх дослідження надходять із 70-місячного дослідження «Свіфт / БАТ» на все небо та із спостережень за обсерваторіями Кек, ВЛТ та Паламар. Дослідження має назву “BAT AGN Spectroscopic Survey - XIII. Характер найяскравішого затемненого АГН у Всесвіті з низьким червоним зміщенням ». Він опублікований у щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства.
Більше:
- Прес-реліз: Природа затемнених активних галактичних ядер
- Дослідження: Спектроскопічне дослідження BAT AGN - XIII. Природа найбільш світлого затемненого АГН у Всесвіті з низьким червоним зміщенням
- Космічний журнал: Як можуть світити чорні отвори?
