Kvazarai yra vieni ryškiausių visatos objektų. Ryškiausi yra tokie šviesūs, kad pralenkia trilijoną žvaigždžių. Bet kodėl? O ką jų ryškumas mums sako apie galaktikas, kurios jas priima?
Bandydama atsakyti į šį klausimą, grupė astronomų dar kartą pažvelgė į 28 ryškiausius ir artimiausius kvazarus. Bet kad suprastume jų darbą, turime šiek tiek atsitraukti, pradedant nuo supermasyvių juodųjų skylių.
Supermasyvi juodoji skylė (SMBH) yra juodoji skylė, turinti daugiau nei milijoną saulės masių. Jie taip pat gali būti daug didesni; iki milijardų saulės masių. Viena iš šių esybių yra daugumos galaktikų centre, išskyrus nykštukines galaktikas ir panašiai.
Jie yra masyvios žvaigždės gravitacinio žlugimo rezultatas ir užima sferoidinę kosmoso dalį, iš kurios negali išeiti niekas, net šviesa.
Pieno kelias turi vieną iš šių SMBH. Jis vadinamas Šaulio A žvaigžde (Sgr A *) ir yra apie 2,6 milijono saulės masių. Tačiau „Sgr A *“ yra gana ramus SMBH. Kiti SMBH yra daug aktyvesni ir jie vadinami aktyviais galaktikos branduoliais (AGN.)
AGN juodoji skylė aktyviai kaupia reikalus ir sudaro sušilusių dujų torusą. Tai darydamos, dujos skleidžia elektromagnetinę spinduliuotę, kurią galime pamatyti. AGN gali skleisti radiaciją visame elektromagnetiniame spektre.
Yra AGN pogrupiai, o naujas tyrimas buvo skirtas vienam iš tų pogrupių, vadinamiems kvazaru. Kvazaras yra galingiausias AGN tipas, ir jie gali spindėti trilijono Saulės šviesa. Bet kai kurie iš šių kvazarų yra paslėpti už savo torus, kurie blokuoja mūsų regėjimo liniją. Tyrinėjant kvazarus, jie ignoruojami arba praleidžiami, nes juos sunku pamatyti.
Bet tai sukuria problemą, nes jų neįtraukimas į kvazarų populiaciją reiškia, kad mums kažko gali trūkti. Tai taip pat reiškia, kad vienas iš pagrindinių klausimų, susijusių su kvazarais, gali būti netinkamai išspręstas.
Klausimas išties daugialypis: ar šie ypač ryškūs AGN varomi vidutinio sunkumo akimis ant ypač masyvių juodųjų skylių? O gal jie varomi dideliu prisirišimu prie nuosaikesnių masės juodųjų skylių? O gal dar kažkas vyksta. Ar juos maitina pagrindinė galaktika, pereinanti iš žvaigždes formuojančios galaktikos į kažką labiau raminančio, kaip elipsinė galaktika? Nepaisydami sunkiai pastebimų kvazarų ar juos praleisdami, bus sunku rasti atsakymus.
Astronomų komanda apžiūrėjo 28 AGN, kurie buvo netoliese ir vieni šviesiausių. Daugelis jų atsidūrė elipsinėse galaktikose. Vieninteliai jų pasirinkimo kriterijai buvo intensyvus aktyvumas jų branduoliuose. Jų radijo spinduliuotės koeficientai yra dešimtys tūkstančių, o jų masė taip pat apima platų diapazoną. Astronomai norėjo išsiaiškinti, ar šie ryškūs AGN turi kokių nors kitų išskirtinių savybių, kurios išskiria juos iš mažesnio šviesumo užtemdyto AGN.
Ką jie rado?
Jie yra keletas intriguojančių ir stebinančių šio tyrimo rezultatų. Atrodo, kad kai kurie rezultatai sutinka su kitais tyrimais, o kai kurie - priešingi.
- Tyrimo metu komanda neturi vaizdų iš visų priimančiųjų galaktikų, tačiau visi, kuriems jie turi vaizdus, yra elipsės formos galaktikos arba bent jau morfologijos, kuriose dominuoja išsipūtimas. Tai kontrastuoja su kitais mažesnio ryškumo kvazarų tyrimais, taip pat su lūkesčiu, kad bent kelios iš 28 priimančiosios galaktikos bus spiralės.
- Priimančiosios galaktikos apima gana platų masių diapazoną, o jų koncentracija yra palyginti didelė. Šios didesnės masės ir didelis blizgesys sutampa su aktyvių žvaigždžių formavimo galaktikų virsmu ramesnėmis, sferoidinėmis galaktikomis.
- 28 pasirinktame AGN radijo spinduliuotė labai skiriasi, o tai reiškia, kad nėra „aiškių ir patikimų mūsų šaltinių tipo charakteristikų“, kaip sakoma išvadoje.
- Rentgeno spinduliuotės ir juodųjų skylių masės diapazonas negali parodyti plataus radijo bangų ryškumo diapazono.
- Labiausiai šviečiančius ir užtemusius šaltinius neveikia nei mažos masės juodosios skylės su dideliu įsiskverbimo greičiu, nei didelės masės juodosios skylės su mažesniu įsiskverbimo greičiu.
Straipsnio išvadose autoriai apibendrina savo išvadas ir panašu, kad bent jau kol kas nėra aiškaus paaiškinimo šiems ryškiausiai šviečiantiems kvazarams, šviečiantiems trilijono žvaigždžių šviesa.
„Mes pastebime, kad kaip grupė iš mūsų visų šviesiausiai užtemdytų AGN pavyzdžių BASS / DR1 neturi išskirtinių savybių juodųjų skylių masių, Eddingtono santykio ir (arba) žvaigždžių masės atžvilgiu iš jų priimančiosios galaktikos. “
Jie taip pat pabrėžia, kad priimančiosios galaktikos dažniausiai yra visos elipsės formos, stebinantis radinys. Jei šią išvadą patvirtins kiti tyrinėtojai, „... tai gali suteikti netiesioginių įrodymų populiariai minčiai pagrįsti, kad intensyvaus SMBH augimo epochos yra susijusios su galaktikų virsmu iš (žvaigždžių formavimo) diskų į (užgesintus) elipsinius ( ty per didelius susijungimus). “
Tyrime dalyvavo 21 tyrėjas institucijose, įskaitant Harvardo ir Smithsonianų astrofizikos centrus, Tel-Avivo universitetą, Kioto universitetą, JPL, Karinio jūrų laivyno observatoriją, ESO ir daugelyje kitų. Jų tyrimo duomenys gauti iš 70 mėnesių „Swift“ / „BAT“ viso dangaus tyrimo ir stebėjimų naudojant Keck, VLT ir Palomar observatorijas. Tyrimas pavadintas „GPGB AGN spektroskopinis tyrimas - XIII. Labiausiai užtemęs AGN pobūdis žemo raudono poslinkio visatoje “. Jis paskelbtas Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniuose pranešimuose.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: Aptvertų aktyvių galaktikos branduolių pobūdis
- Tyrimo dokumentas: BAT AGN spektroskopinė apžvalga - XIII. Labiausiai apšviestas AGN pobūdis žemo raudono poslinkio visatoje
- Žurnalas „Space“: Kaip gali blizgėti juodos skylės?
