Kvaarid on mõned universumi eredamad objektid. Heledamad on nii helendavad, et ületavad triljoni tähe. Aga miks? Ja mida räägib nende heledus neid võõrustavate galaktikate kohta?
Sellele küsimusele vastuse saamiseks vaatas rühm astronoome veel 28 säravaimat ja lähimat kvaasrit. Kuid nende töö mõistmiseks peame natuke tagasi minema, alustades ülimaitsvatest mustadest aukudest.
Supermassiivne must auk (SMBH) on must auk, milles on rohkem kui miljon päikese massi. Ka need võivad olla palju suuremad; kuni miljardeid päikesemasse. Üks neist üksustest asub enamiku galaktikate keskmes, välja arvatud kääbusgalaktikad ja muu taoline.
Need on massiivse tähe gravitatsioonilise kokkuvarisemise tagajärg ja nad hõivavad sfäärilise tüki ruumi, kust midagi, isegi mitte valgust, ei pääse.
Linnuteel on üks neist SMBHdest. Seda nimetatakse Ambur A-täheks (Sgr A *) ja see on umbes 2,6 miljonit päikese massi. Kuid Sgr A * on SMBH jaoks üsna meeletu. Teised SMBH-d on palju aktiivsemad ja neid nimetatakse aktiivseteks galaktilisteks tuumadeks (AGN.)
AGN-is aktiveerib must auk aktiivselt ainet, moodustades soojeneva gaasi toruse. Sel juhul kiirgab gaas elektromagnetilist kiirgust, mida me näeme. AGN-id võivad kiiritada kogu elektromagnetilise spektri ulatuses.
On olemas AGN-de alamklassid ja uus uuring keskendus ühele neist alamklassidest, mida nimetatakse kvaasariteks. Kvasar on AGN-i kõige võimsam tüüp ja need võivad särada triljoni Päikese valguses. Kuid osa neist kvasaridest on peidetud nende enda toruse taha, mis blokeerib meie vaatevälja. Kvasarite uurimisel jäetakse need välja või jäetakse need tegemata, kuna neid on keeruline näha.
Kuid see tekitab probleemi, kuna nende kvaasarite populatsioonist väljajätmine tähendab, et meil võib midagi puudu. See tähendab ka seda, et ühte kvaasarite ümber käivat keskset küsimust ei pruugita korralikult lahendada.
Küsimus on tõesti mitmetahuline: kas neid erakordselt eredaid AGN-i toidab mõõdukas akrimineeritus äärmiselt massiivsetele mustadele aukudele? Või kas neid varustab äärmuslik koormus mõõdukamate massiliste mustade aukude külge? Või äkki toimub midagi muud. Kas neid toidab võõrustaja galaktika, mis liigub tähte moodustavast galaktikast millegi niiskema meelega nagu elliptiline galaktika? Kui ignoreeritakse raskesti nähtavaid kvasare või jäetakse need tegemata, raskendab see vastuste otsimist.
Astronoomide meeskond vaatas 28 AGN-i, mis olid nii läheduses kui ka kõige helendavamad. Enamik neist juhtus olema elliptilistes galaktikates. Ainus kriteerium nende valimisel oli intensiivne aktiivsus tuumades. Nende raadioemissioonide mõõtefaktorid on kümned tuhanded ja nende massid hõlmavad ka laia valikut. Astronoomid soovisid teada saada, kas neil heledal AGN-il on muid eristatavaid omadusi, mis eristaks neid väiksema heledusega varjatud AGN-ist.
Mida nad leidsid?
Nende tulemused on selles uuringus mõned huvitavad ja üllatavad. Tundub, et mõned tulemused nõustuvad teiste uuringutega, mõned lähevad vastuollu.
- Meeskonnal pole oma uuringus kõigi vastuvõtvate galaktikate pilte, kuid need, millel neil on pilte, on kõik elliptilised galaktikad või vähemalt punnides domineerivad morfoloogiad. See on vastuolus teiste väiksema helendusega kvaasarite uuringutega ja ka ootusega, et vähemalt mõned 28 peremeesgalaktikast oleksid spiraalid.
- Vastuvõtvad galaktikad hõlmavad päris laia massivahemikku, suhteliselt suurte masside kontsentratsiooniga. Need suuremad massid ja kõrge heledus langevad kokku tähe moodustavate aktiivsete galaktikate muutumisega vaiksemateks sfäärilisteks galaktikateks.
- Raadioemissioonid on 28 valitud AGN-is väga mitmekesised, mis tähendab, et meie allikate tüübil pole "selgeid ja kindlaid määratlevaid omadusi", nagu öeldakse oma järeldustes.
- Röntgenkiirguse ja musta augu masside vahemik ei saa kajastada suurt raadiolainete heleduse vahemikku.
- Proovi kõige heledamaid ja hägusemaid allikaid ei toita ei väikese massiomadusega kõrge akrimineerumiskiirusega mustad augud ega suure massiga mustad augud madalama akretsioonimääraga.
Töö lõpetuseks võtavad autorid kokku oma järeldused ja tundub, et vähemalt praegu pole triljoni tähevalguse käes säravate kvasarite kõige heledamate kvasaaride jaoks selget selgitust antud.
„Leiame, et meie rühmal BASS / DR1 kõige heledamaks varjatud AGN-i proovil ei ole rühmas eristavaid omadusi nende vastuvõtvate galaktikate musta augu masside, Eddingtoni suhtarvude ja / või tähemasside suhtes. ”
Samuti juhivad nad tähelepanu sellele, et vastuvõtvad galaktikad on enamasti kõik elliptilised, üllatav leid. Kui seda avastust saavad kinnitada ka teised teadlased, „… võib see anda populaarse idee toetuseks kaudseid tõendeid, et intensiivse SMBH kasvu ajajärgud on seotud galaktikate muutumisega (tähe moodustavatest) ketastest (kustutatud) elliptilisteks ( st suuremate ühinemiste kaudu) ”.
Selle uuringu taga on 21 teadlast, näiteks Harvardi ja Smithsoniani astrofüüsika keskuses, Tel-Avivi ülikoolis, Kyoto ülikoolis, JPL-is, mereväe vaatluskeskuses, ESO-s ja paljudes teistes. Nende uuringu andmed pärinevad 70-kuulisest Swift / BAT-i taeva üldisest vaatlusest ning vaatlustega Kecki, VLT ja Palomari vaatluskeskuste kaudu. Uuring kannab pealkirja “BAT AGN spektroskoopiline uuring - XIII. Kõige heledamaks varjatud AGN-i olemus madala punanihkega universumis. ” See on avaldatud kuningliku astronoomiaseltsi kuuväljaannetes.
Veel:
- Pressiteade: varjatud aktiivsete galaktiliste tuumade olemus
- Uurimistöö: BAT AGN spektroskoopiline uuring - XIII. Madala punanihkega universumis kõige eredamalt varjatud AGN-i olemus
- Ajakiri Kosmose: Kuidas saavad mustad augud särada?
