Kas ir aktīvie galaktikas kodoli?

Pin
Send
Share
Send

Septiņdesmitajos gados astronomi uzzināja par kompaktu radio avotu Piena Ceļa galaktikas centrā - kuru viņi nosauca par Strēlnieku A. Pēc daudzu gadu desmitu novērošanas un montāžas pierādījumiem tika teorēts, ka šo radio izstarojumu avots faktiski ir supermasīvs melnais caurums (SMBH). Kopš tā laika astronomi ir sākuši teorētiski apgalvot, ka SMBH ir katras lielās Visuma galaktikas centrā.

Lielākoties šie melnie caurumi ir klusi un neredzami, tāpēc tos nav iespējams tieši novērot. Bet tajos laikos, kad materiāls iekrīt viņu masīvajos griezumos, tie deg ar radiāciju, izstarojot vairāk gaismas nekā pārējā galaktika kopā. Šie spilgtie centri ir tā saucamie aktīvie galaktiskie kodoli un ir spēcīgākais SMBH esamības pierādījums.

Apraksts:

Jāatzīmē, ka milzīgie gaismas sprādzieni, kas novēroti no aktīvajiem galaktiskajiem kodoliem (AGN), nenāk no pašiem supermasīvajiem melnajiem caurumiem. Kādu laiku zinātnieki ir sapratuši, ka nekas, pat ne gaisma, nevar izbēgt no melnā cauruma notikumu horizonta.

Tā vietā masīvo radiācijas pārrāvumu, kas ietver radio, mikroviļņu, infrasarkano, optisko, ultravioleto (UV), rentgena un gamma staru viļņu joslu izstarošanu, rada aukstuma vielas (gāze un putekļi), kas ieskauj melno caurumi. Tie veido akrācijas diskus, kas riņķo pa supermasīvajiem melnajiem caurumiem, un pakāpeniski tos barojot ir liela nozīme.

Neticami smaguma spēks šajā reģionā saspiež diska materiālu, līdz tas sasniedz miljonus grādus pēc kelvinu. Tas rada spilgtu starojumu, radot elektromagnētisko enerģiju, kuras maksimums ir optiskā-UV viļņu joslā. Virs akrecijas diska veidojas karsta materiāla korona, kas var izkliedēt fotonus līdz pat rentgenstaru enerģijai.

Lielu daļu AGN starojuma var aizēnot starpzvaigžņu gāze un putekļi, kas atrodas tuvu akrecijas diskam, bet tas, visticamāk, tiks atkārtoti izstarots infrasarkanajā viļņu joslā. Tādējādi lielāko daļu (ja ne visu) elektromagnētiskā spektra veido aukstās vielas mijiedarbība ar SMBH.

Mijiedarbība starp supermasīvā melnā cauruma rotējošo magnētisko lauku un ieskrējiena disku rada arī spēcīgas magnētiskās strūklas, kas apstaro materiālu virs un zem melnā cauruma ar relativistiskiem ātrumiem (t.i., ievērojamu gaismas ātruma daļu). Šīs strūklas var izvērsties simtiem tūkstošu gaismas gadu un ir otrs potenciālais novērotā starojuma avots.

AGN veidi:

Parasti zinātnieki AGN iedala divās kategorijās, kuras dēvē par “klusā radio” un “radio skaļi” kodoliem. Radio skaļās kategorijas atbilst AGN, kuru radiosakaru emisijas rada gan ieskrējiena disks, gan sprauslas. Radio klusie AGN ir vienkāršāki, jo jebkura strūklas vai ar strūklu saistīta emisija ir niecīga.

Karls Seifers pirmo AGN klasi atklāja 1943. gadā, tieši tāpēc viņi tagad nes viņa vārdu. “Seyfert galaktikas” ir radio kluss AGN tips, kas pazīstams ar savām emisijas līnijām un ir sadalīts divās kategorijās, pamatojoties uz tām. 1. tipa Seyfert galaktikām ir gan šauras, gan paplašinātas optisko izstarojumu līnijas, kas nozīmē augsta blīvuma gāzes mākoņu esamību, kā arī gāzes ātrumu no 1000 līdz 5000 km / s netālu no kodola.

Turpretī 2. tipa seifeļiem ir tikai šauras izmešu līnijas. Šīs šaurās līnijas izraisa zema blīvuma gāzes mākoņi, kas atrodas lielākā attālumā no kodola, un gāzes ātrums ir aptuveni 500 līdz 1000 km / s. Kā Seyferts, citās klusās galaktiku apakšklasēs ietilpst radio klusie kvazāri un LINER.

Zema jonizācijas kodola emisijas līnijas galaktikas (LINER) ir ļoti līdzīgas Seyfert 2 galaktikām, izņemot to zemās jonizācijas līnijas (kā norāda nosaukums), kuras ir diezgan spēcīgas. Tie ir zemākā apgaismojuma AGN, kas pastāv, un bieži vien rodas jautājums, vai tos faktiski darbina iekārta supermasīvā melnajā caurumā.

Radio skaļās galaktikas var arī iedalīt kategorijās, piemēram, radio galaktikas, kvazāri un blazāri. Kā norāda nosaukums, radio galaktikas ir eliptiskas galaktikas, kas spēcīgi izstaro radioviļņus. Kvazāri ir visspilgtākais AGN tips, kura spektri ir līdzīgi Seyferts.

Tomēr tās atšķiras ar to, ka to zvaigžņu absorbcijas pazīmes ir vājas vai vispār nav (tas nozīmē, ka tās, visticamāk, ir mazāk blīvas attiecībā uz gāzi), un šaurās emisijas līnijas ir vājākas nekā plašās līnijas, kas redzamas Seyferts. Blazars ir ļoti mainīga AGN klase, kas ir radio avoti, bet to spektros neuzrāda emisijas līnijas.

Noteikšana:

Vēsturiski runājot, galaktiku centros ir novērota virkne pazīmju, kas ļāva tās identificēt kā AGN. Piemēram, ikreiz, kad akrecijas disku var redzēt tieši, var redzēt kodoloptiskās emisijas. Ikreiz, kad akrecijas disku aizsedz gāzes un putekļi, kas atrodas tuvu kodolam, AGN var noteikt ar tā infrasarkano starojumu.

Tad ir platas un šauras optiskās emisijas līnijas, kas ir saistītas ar dažāda veida AGN. Pirmajā gadījumā tos ražo vienmēr, kad auksts materiāls atrodas tuvu melnajam caurumam, un tie rodas no izstarojošā materiāla, kas lielā ātrumā griežas ap melno caurumu (izraisot izstaroto fotonu Doplera maiņu diapazonu). Pirmajā gadījumā vainīgais ir attālāks aukstais materiāls, kā rezultātā izmešu līnijas ir šaurākas.

Tālāk ir radio kontinuuma un rentgena kontinuuma emisijas. Tā kā radio emisijas vienmēr ir strūklas rezultāts, rentgena starojums var rasties vai nu no strūklas, vai no karstā korona, kur izkliedēts elektromagnētiskais starojums. Visbeidzot, ir rentgenstaru izstarošana, kas rodas, kad rentgena starojums apgaismo aukstu smago materiālu, kas atrodas starp to un kodolu.

Šīs pazīmes atsevišķi vai kopā ir novedušas pie tā, ka astronomi ir veikuši daudzus atklājumus galaktiku centrā, kā arī pamanījuši dažāda veida aktīvos kodolus, kas atrodas tur.

Piena ceļa galaktika:

Piena ceļa gadījumā notiekošais novērojums ir atklājis, ka Sagitarrius A uzkrātā materiāla daudzums atbilst neaktīvajam galaktikas kodolam. Tiek teorēts, ka agrāk tam bija aktīvs kodols, bet kopš tā laika tas ir pārgājis uz klusu fāzi. Tomēr ir arī teorija, ka tā varētu atkal aktivizēties dažu miljonu (vai miljardu) gadu laikā.

Kad dažu miljardu gadu laikā Andromedas galaktika saplūst ar mūsu pašu, supermasīvais melnais caurums, kas atrodas tā centrā, saplūdīs ar mūsu pašu, iegūstot daudz masīvāku un jaudīgāku. Šajā brīdī varbūt rodas iegūtās galaktikas kodols - Milkdromeda (Andrilky) galaktika? - noteikti būs pietiekami daudz materiālu, lai tā būtu aktīva.

Aktīvo galaktisko kodolu atklāšana ļāva astronomiem sagrupēt vairākas dažādas galaktiku klases. Tas arī ļāva astronomiem saprast, kā galaktikas lielumu var izprast pēc uzvedības tās kodolā. Un visbeidzot, tas ir arī palīdzējis astronomiem saprast, kuras galaktikas pagātnē ir apvienojušās, un kādas varētu būt mūsu pašu diena.

Mēs esam uzrakstījuši daudzus rakstus par galaktikām žurnālam Space. Lūk, kas veicina supermasīvas melnas cauruma motoru ?, Vai Piena ceļš var kļūt par melnu caurumu? Kas ir supermasīvs melns caurums?

Lai iegūtu papildinformāciju, skatiet Hubblesite jaunumu paziņojumus par galaktikām un šeit ir NASA Zinātnes lapa par galaktikām.

Astronomijas cast ir arī epizodes par galaktikas kodoliem un supermasīvajiem melnajiem caurumiem. Šeit ir epizode 97: galaktikas un epizode 213: supermasīvie melnie caurumi.

Avots:

  • NASA - Ievads AGN
  • Wikipedia - aktīvs galaktikas kodols
  • Kosmoss - AGN
  • Kembridžas rentgena astronomija - AGN
  • Lesteras Universitāte - AGN

Pin
Send
Share
Send