Quasarii sunt unele dintre cele mai strălucitoare obiecte din Univers. Cele mai strălucitoare sunt atât de luminoase, încât strălucesc un trilion de stele. Dar de ce? Și ce ne spune strălucirea lor despre galaxiile care le găzduiesc?
Pentru a încerca să răspundă la această întrebare, un grup de astronomi a arătat o altă privire la 28 dintre cele mai strălucite și apropiate cvasari. Însă, pentru a le înțelege munca, trebuie să urmărim puțin, începând cu găuri negre super-masive.
O gaură neagră supermasivă (SMBH) este o gaură neagră cu peste un milion de mase solare. De asemenea, pot fi mult mai mari decât atât; până la miliarde de mase solare. Una dintre aceste entități se află în centrul majorității galaxiilor, excluzând galaxiile pitice și altele asemenea.
Ele sunt rezultatul prăbușirii gravitaționale a unei stele masive și ocupă o bucată sferoidă de spațiu din care nimic, nici măcar lumină nu poate scăpa.
Calea Lactee are unul dintre aceste SMBH-uri. Se numește steaua Săgetător A (Sgr A *) și are aproximativ 2,6 milioane de mase solare. Dar Sgr A * este mai degrabă sedat pentru un SMBH. Alte SMBH sunt mult mai active și sunt numite nuclee galactice active (AGN.)
Într-un AGN, gaura neagră accelerează activ materia, formând un tors de gaz care se încălzește. Pe măsură ce face acest lucru, gazul emite radiații electromagnetice, pe care le putem vedea. AGN-urile pot emite radiații pe tot spectrul electromagnetic.
Există sub-clase de AGN și un nou studiu s-a concentrat pe una dintre acele sub-clase numite quasari. Un quasar este cel mai puternic tip de AGN, și pot străluci cu lumina unui trilion de Suns. Dar unele dintre aceste cvasari sunt ascunse în spatele propriului torus, care ne blochează linia de vedere. În studiile privind cvasarii, acestea sunt ignorate sau omise, deoarece le este greu de văzut.
Dar asta creează o problemă, deoarece omiterea lor din populația de cvasari înseamnă că am putea lipsi ceva. Înseamnă, de asemenea, că una dintre întrebările centrale din jurul cvasarelor ar putea să nu fie abordată în mod corespunzător.
Întrebarea este cu adevărat multifuncțională: acestea sunt AGN-urile extrem de luminoase alimentate de o acreție moderată pe găuri negre extrem de masive? Sau sunt alimentate de acreție extremă pe găuri negre de masă mai moderate? Sau poate că se întâmplă altceva. Sunt alimentate de o galaxie gazdă care trece de la o galaxie formatoare de stele la ceva mai sedat ca o galaxie eliptică? Prin ignorarea sau omiterea cvasarelor dificil de văzut, este dificilă găsirea răspunsurilor.
O echipă de astronomi s-au uitat la 28 AGN care erau atât în apropiere, cât și printre cele mai luminoase. Cei mai mulți dintre ei s-au întâmplat în galaxii eliptice. Singurele criterii pentru alegerea lor au fost activitatea intensă în nucleele lor. Emisiile lor radio acoperă factori de zeci de mii, iar masele lor acoperă, de asemenea, o gamă largă. Astronomii au vrut să afle dacă aceste AGN strălucitoare au alte calități distinctive care le-ar separa de AGN-urile cu luminozitate mai mică.
Ce au găsit?
Acestea sunt câteva rezultate interesante și surprinzătoare în acest studiu. Unele dintre rezultate par să fie de acord cu alte studii, în timp ce altele merg împotriva boabelor.
- Echipa nu are imagini pentru toate galaxiile gazdă din studiul lor, dar cele pentru care au imagini sunt toate galaxii eliptice sau cel puțin morfologii dominate de bulge. Acest lucru contrastează cu alte studii asupra cvaselor cu luminozitate mai mică și, de asemenea, cu așteptarea ca cel puțin unele dintre cele 28 de galaxii gazdă să fie spirale.
- Galaxiile gazdă acoperă o gamă destul de largă de mase, cu o concentrație de mase relativ mari. Aceste mase mai mari, și luminozitățile ridicate, coincid cu transformarea galaxiilor active formatoare de stele în galaxii sferoide mai liniștite.
- Există o mare diversitate a emisiilor radio în cele 28 de AGN alese, ceea ce înseamnă că nu există „caracteristici definitorii clare și solide pentru tipul nostru de surse”, așa cum spun ei în concluzia lor.
- Gama de luminozitate cu raze X și mase ale găurilor negre nu pot reprezenta vasta gamă de luminozitate a undelor radio.
- Cele mai luminoase și obscurele surse din eșantion nu sunt alimentate nici de găuri negre cu masă mică cu rate mari de acreție, nici de găuri mari de culoare neagră cu rate mai mici de acreție.
În concluzia lucrării lor, autorii își rezumă concluziile și se pare că, deocamdată, cel puțin, nu există o explicație clară pentru aceste cele mai luminoase dintre cvasarele care strălucesc cu lumina unui trilion de stele.
„Constatăm că, ca grup, eșantionul nostru din unele dintre cele mai luminoase obscure AGN din BASS / DR1 nu prezintă proprietăți distincte în ceea ce privește masele lor cu gaura neagră, raporturile Eddington și / sau masele stelare ale galaxiilor lor gazdă. “
Ei subliniază, de asemenea, că galaxiile gazdă sunt în mare parte toate eliptice, o descoperire surprinzătoare. Dacă această constatare poate fi coroborată de alți cercetători, „... poate oferi unele dovezi indirecte în sprijinul ideii populare potrivit căreia epoci de creștere intensă a SMBH sunt legate de transformarea galaxiilor din discuri (formatoare de stele) în eliptice (stinse) ( adică, prin fuziuni majore). "
Există 21 de cercetători în spatele acestui studiu, la instituții printre care Centrul pentru Astrofizică Harvard și Smithsonian, Universitatea Tel-Aviv, Universitatea Kyoto, JPL, Observatorul Naval, ESO și multe altele. Datele pentru studiul lor provin din sondajul Swift / BAT de peste 70 de luni și cu observații folosind observatoarele Keck, VLT și Palomar. Studiul este intitulat „BAT AGN Spectroscopic Survey - XIII. Natura celui mai luminos AGN obscurit din universul redshift redus. " Este publicat în avizele lunare ale Royal Astronomical Society.
Mai Mult:
- Comunicat de presă: Natura nucleelor galactice active obscure
- Document de cercetare: Sondă spectroscopică BAT AGN - XIII. Natura celor mai luminoase AGN-uri obscure din universul redshift redus
- Revista Space: Cum pot străluci găurile negre?
