Door de gegevens van vier ruimteobservatoria te analyseren, hebben Europese astronomen een volledig en grondig röntgenbeeld gepresenteerd van een actieve galactische kern in een nabijgelegen spiraalstelsel dat bekend staat als NGC 4258. Resultaten van het onderzoek, gepubliceerd op 16 mei op arXiv.org, geven meer licht in de aard van deze melkweg.

Actieve galactische kernen (AGN's) zijn aangroeiende, superzware zwarte gaten (SMBH's) die zich in de centra van sommige sterrenstelsels bevinden en krachtige, hoogenergetische straling uitzenden terwijl ze gas en stof aangroeien. Deze kernen kunnen jets vormen, met meestal cilindrische, conische of parabolische vormen, die zelfs op megaparsec-schalen worden waargenomen.

Op een afstand van zo'n 24,7 miljoen lichtjaar van de aarde, herbergt NGC 4258 een van de dichtstbijzijnde AGN's. In 1984 werden watermasers gedetecteerd die rond deze AGN cirkelen, wat NGC 4258 het schoonste bewijs maakt voor het bestaan ​​van extragalactische superzware zwarte gaten. Nader onderzoek van deze masers onthulde een sub-parsec moleculaire, stoffige schijf in Kepleriaanse rotatie rond een centrale massa van ongeveer 40 miljoen zonsmassa's.

AGN in NGC 4258 is ook interessant voor astronomen vanwege de bijzonder lage bolometrische helderheid. Ze gingen ervan uit dat dit te wijten zou kunnen zijn aan een lage accretiesnelheid of een stralingsinefficiënte accretiestroom. Hoewel verschillende eerdere studies de aard van de accretiestroom in NGC 4258 hebben onderzocht, blijft het nog steeds een raadsel.

Daarom heeft een team van astronomen onder leiding van Alberto Masini van de International School for Advanced Studies in Triëst, Italië, de röntgeneigenschappen van NGC 4258 uitgebreid beoordeeld om nieuw licht te werpen op de accretiestroom en de evolutie op lange termijn. Voor dit doel analyseerden ze archiefwaarnemingen van dit sterrenstelsel, uitgevoerd met Chandra, Swift, NuSTAR en XMM-Newton ruimtetelescopen.

"De verkregen resultaten worden vervolgens aangevuld met andere uit de literatuur (van ∼ 1993-2000) om een ​​volledig en grondig röntgenbeeld te verkrijgen van een nabijgelegen onder-lichtgevende AGN die 23 jaar aan waarnemingen beslaat," legden de onderzoekers uit.

Uit het onderzoek bleek dat de röntgeneigenschappen van de AGN in NGC 4258 door de jaren heen zijn veranderd. De resultaten suggereren dat deze verandering te wijten was aan een factor twee variaties van de dichtheid van de absorberende kolom, die waarschijnlijk verband houdt met de stoffige megamaserschijf, en aan intrinsieke veranderingen in de emissie van de centrale motor.

De korte variabiliteitstijdschaal die in de NuSTAR wordt gezien, geeft aan dat de variaties te wijten kunnen zijn aan veranderingen in de accretiesnelheid, die op hun beurt verband houden met de snelheid van energiedepositie in de corona. De astronomen merkten op dat de variabiliteit van de accretiesnelheid ook de lange termijn afname van de intrinsieke helderheid zou verklaren die voor deze AGN werd waargenomen.

Bovendien lijken de variaties in fotonindex en helderheid twee gedragingen te volgen. De eerste wordt waargenomen wanneer de bron helderder is dan een bepaalde kritische waarde in de Eddington-verhouding op röntgenschaal - dan is er geen duidelijke trend te zien. De tweede werd geïdentificeerd met een lagere accretiesnelheid omdat er een anticorrelatie lijkt te zijn tussen de twee grootheden, wat een overgang suggereert tussen warme en koude accretietoestanden.

Al met al concludeerden de auteurs van het artikel dat de gemiddelde spectrale eigenschappen van NGC 4258 typerend zijn voor een verduisterd type II Seyfert-sterrenstelsel met een lage helderheid, met een fotonindex binnen het bereik van 1,6-2,2. + Verder verkennen

Actief sterrenstelsel RXJ0134.2-4258 in detail onderzocht

© 2022 Science X Network