Kvazari su neki od najsvjetlijih objekata u Svemiru. Najsvjetliji su toliko blistavi da zasjenjuju trilijun zvijezda. Ali zašto? I što nam govori njihova svjetlina o galaksijama koje ih ugošćuju?
Kako bi pokušali odgovoriti na to pitanje, skupina astronoma još je jednom pogledala 28 najsjajnijih i najbližih kvazara. Ali da bismo razumjeli njihov rad, moramo malo pratiti, počevši od supermasivnih crnih rupa.
Supermasivna crna rupa (SMBH) crna je rupa s više od milijun solarnih masa. Oni mogu biti i mnogo veći od toga; do milijarde solarnih masa. Jedno od ovih entiteta nalazi se u središtu većine galaksija, isključujući patuljaste galaksije i slično.
Rezultat su gravitacijskog kolapsa ogromne zvijezde i zauzimaju sferni komad prostora iz kojeg ništa, pa ni svjetlost, ne može pobjeći.
Mliječni put ima jedan od tih SMBH. Zove se zvijezda Strijelca (Sgr A *) i ima oko 2,6 milijuna solarnih masa. Ali Sgr A * je prilično sedatan za SMBH. Ostale SMBH su mnogo aktivnije, i zovu ih aktivna galaktička jezgra (AGN.)
U AGN-u, crna rupa aktivno skuplja materiju, tvoreći toroz plina koji se zagrijava. Kad to učini, plin emitira elektromagnetsko zračenje, što možemo vidjeti. AGN-i mogu emitirati zračenje kroz čitav elektromagnetski spektar.
Postoje podklase AGN-ova, a nova studija usredotočena je na jednu od tih podklasa pod nazivom kvazari. Kvazar je najmoćnija vrsta AGN-a i oni mogu zasjati svjetlošću trilijuna Sunca. Ali neki su od tih kvazara skriveni iza vlastitog tora koji blokira našu vidnu liniju. U studijama kvazara ovi se zanemaruju ili izostavljaju jer ih je teško vidjeti.
Ali to stvara problem, jer izostaviti ih iz populacije kvazara znači da bi nam možda nešto moglo nedostajati. To također znači da se jedno od središnjih pitanja u vezi s kvazarima ne može ispravno rješavati.
Pitanje je doista višestruko: jesu li ovi izrazito svijetli AGN pogonjeni umjerenim izraslina na izuzetno masivne crne rupe? Ili ih pokreće ekstremno djelovanje na crne rupe umjerenije mase? Ili se možda događa nešto drugo. Da li ih pokreće galaksija domaćin koja prelazi iz galaksije koja tvori zvijezdu u nešto sedanije poput eliptične galaksije? Ignoriranjem ili izostavljanjem kvazara koje je teško vidjeti, otežava se pronalaženje bilo kakvih odgovora.
Tim astronoma pogledao je 28 AGN-a koji su bili u blizini i među najsvjetlijim. Većina njih se nalazila u eliptičnim galaksijama. Jedini kriterij za njihov izbor bila je intenzivna aktivnost u njihovim jezgrama. Njihovi radiofuzioni faktori uključuju nekoliko desetaka tisuća, a njihova masa također pokriva širok raspon. Astronomi su željeli saznati imaju li ovi sjajni AGN neke druge karakteristične osobine koje bi ih izdvojile od nižeg svjetla zatamnjenog AGN-a.
Što su otkrili?
Ovo su neki intrigantni i iznenađujući rezultati u ovoj studiji. Čini se da se neki rezultati slažu s drugim istraživanjima, dok se neki slažu protiv žitarica.
- Tim nema slika za sve galaksije domaćina u svojoj studiji, ali one za koje imaju slike sve su eliptične galaksije ili barem morfologije dominirane izbočinama. To je u suprotnosti s drugim istraživanjima kvazara slabijeg svjetla, a isto tako s očekivanjem da će barem neke od 28 galaksija domaćina biti spirale.
- Galaksije domaćina obuhvaćaju prilično širok raspon masa, s koncentracijom relativno velikih masa. Te veće mase i velike svjetline podudaraju se s transformacijom aktivnih galaksija koje stvaraju zvijezdu u mirnije, sferoidne galaksije.
- U odabranom AGN-u 28 postoji velika raznolikost radijskih emisija, što znači da ne postoje „jasne i robusne definirajuće karakteristike za našu vrstu izvora“, kako kažu u zaključku.
- Raspon svjetlosti rendgenske zrake i crnih rupa ne može objasniti široki raspon svjetline radio valova.
- Najljepši i najtamniji izvori u uzorku ne pokreću se ni crne rupe niske mase s visokim postotkom, niti velike crne rupe s manjom masom.
U zaključku svoga rada autori rezimiraju svoja otkrića, a čini se da za sada barem ne postoji jasno objašnjenje za ove najsjajnije kvazare koji blistaju svjetlošću trilijuna zvijezda.
„Otkrivamo da, kao skupina, naš uzorak nekih od najsvjetlijih zasjenjenih AGN-a u BASS / DR1 ne pokazuje nikakva razlikovna svojstva u odnosu na njihove mase crne rupe, Eddingtonove omjere i / ili zvjezdane mase svojih galaksija domaćina. ”
Također ističu da su galaksije domaćini uglavnom svih eliptičnih, iznenađujuće otkriće. Ako ovaj nalaz mogu potkrijepiti i drugi istraživači, "... on može dati neizravne dokaze u prilog popularnoj ideji da su epohe intenzivnog rasta SMBH povezane s transformacijom galaksija iz (formirajući zvijezde) diskova u (ugašene) eliptične ( tj. putem većih spajanja). "
Iza ove studije stoji 21 istraživač, u institucijama, uključujući Harvard i Smithsonian Center za astrofiziku, Sveučilište u Tel-Avivu, Kyoto University, JPL, Mornarički opservatorij, ESO i mnogi drugi. Podaci za njihovu studiju dolaze iz 70-mjesečnog ispitivanja neba cijelog neba Swift / BAT i pomoću opažanja Keck, VLT i Palomar zvjezdarnica. Studija je naslovljena „BAT AGN Spectroscopic Survey - XIII. Priroda najsjajnijeg zatamnjenog AGN-a u svemiru s malo crvenog pomaka. " Objavljeno je u Mjesečnim bilješkama Kraljevskog astronomskog društva.
Više:
- Priopćenje za javnost: Priroda zatečenih aktivnih galaktičkih nukleusa
- Istraživački rad: Specijalno istraživanje BAT AGN - XIII. Priroda najsjajnijeg zatamnjenog AGN-a u svemiru s nižim crvenim pomakom
- Svemirski magazin: Kako mogu zasjati crne rupe?
