science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De aard van verduisterde actieve galactische kernen

Een radiobeeld van het sterrenstelsel 3C062 en de jets van zijn superlichtgevende, superzware zwarte gatkern. De meest lichtgevende AGN, zoals deze, hebben meer dan een biljoen zonne-lichtsterkten. Astronomen hebben waarnemingen op meerdere golflengten van een reeks van achtentwintig deze objecten gecombineerd om hun overeenkomsten te categoriseren en geen andere onderscheidende eigenschappen gemeen te hebben. Ze stellen dat de emissie verband houdt met afleveringen van grote fusies. Krediet:VLA

De meeste sterrenstelsels hebben een superzwaar zwart gat (SMBH) in hun kern, een waarvan de massa groter is dan een miljoen zonsmassa's. Wanneer materiaal actief aangroeit op de SMBH, geassocieerde processen kunnen een actieve galactische kern (AGN) produceren met een hete torus en dramatische bipolaire stralen van snel bewegende geladen deeltjes. De meest lichtgevende bekende AGN zendt meer dan tien biljoen zonne-helderheden uit. Astronomen proberen te begrijpen wat AGN, hoe ze evolueren, en hoe hun stralen en straling hun omgeving beïnvloeden, en deze extreme gevallen zullen naar verwachting belangrijke inzichten opleveren.

Quasars zijn misschien wel de bekendste lichtgevende AGN, en hun kernen zijn zichtbaar en relatief vrij van stof. Maar er zijn gevallen waarin de torus van materiaal rond de kernen onze gezichtslijn blokkeert. Deze verduisterde AGN hebben geen zichtbare emissielijnen en worden daarom vaak weggelaten uit studies, maar ze zijn nodig om een ​​vollediger beeld van de bevolking te geven. Een belangrijke vraag is of deze zeer lichtgevende AGN worden aangedreven door matige accretie op zeer massieve zwarte gaten, of in plaats daarvan door extreme accretiesnelheden op matige massa zwarte gaten, of misschien iets er tussenin.

CfA-astronoom Fabio Pacucci was lid van een groot internationaal team van wetenschappers dat waarnemingen van de X-Ray Burst Alert Telescope AGN Spectroscopic Survey (BASS) van de Swift-satelliet combineerde met radio, optisch, en infrarood datasets. Ze bestudeerden achtentwintig van de meest lichtgevende, relatief dichtbij AGN, waarvan de meeste zich in elliptische sterrenstelsels bevinden. Afgezien van hun dramatische nucleaire activiteit, de set heeft geen andere onderscheidende eigenschappen; hun radiostraling, bijvoorbeeld, omspant een factor tienduizend, en de afgeleide massa's van hun superzware zwarte gaten bestrijken ook een groot bereik. Sommige van deze resultaten zijn verrassend:aangezien de jets verantwoordelijk zijn voor radiostraling, men dacht dat de radiosterkte nauwer zou correleren met de röntgenstraling of de massa's van het zwarte gat. De auteurs besluiten door te speculeren dat, als de resultaten stand houden in grotere studies, de intense groei van superzware zwarte gaten en de overeenkomstige intense emissie is geen eigenschap van een bepaald type melkwegstelsel, maar is eerder gekoppeld aan de transformatie van sterrenstelsels van stervormende spiralen naar stille elliptische stelsels tijdens perioden van grote samensmelting.