Активное ядро сейфертовских галактик различается из-за разной интенсивности аккреции
Текст: Александр Березин
В стандартной модели активного ядра галактик (АЯГ) аккреционный диск (АД) формирует вещество, находящееся вблизи центральной чёрной дыры (ЧД). Трение частиц заставляет материю двигаться ко внутренним слоям диска, а угловой момент вращения выталкивает её наружу, что приводит к нагреву диска.
Сейфертовские галактики, к которым относится примерно каждая сотая из общего числа, похожи на нормальные галактики, такие как наша, но за одним исключением: их ядра чрезвычайно ярко излучают как в рентгеновском, так и в оптическом диапазоне. В общепринятой модели АЯГ свечение обусловлено тем, что в АД, находящемся вблизи центральной сверхмассивной чёрной дыры (СЧД) галактического ядра, материя очень сильно разогревается. Гравитация заставляет её двигаться к внутренним слоям диска (к ЧД), а угловой момент вращения выталкивает наружу, что приводит к разогреву диска и его интенсивному свечению в самых разных диапазонах. Свечение АЯГ доходит до 100 млрд светимостей Солнца, и одно такое активное ядро светится намного сильнее, чем обычная галактика.
| Сейфертовская галактика NGC 4945 видна нам практически с ребра. Ранее считалось, что это и вызывает спектральные отличия от стандартной картины для таких объектов, однако, согласно новой концепции, всё дело в разных скоростях аккреции. (Фото ESO.) |
Проблемы этой модели в том, что Млечный Путь тоже имеет в центре сверхмассивную ЧД — Стрелец А*, и газ туда в каких-то количествах вроде бы проваливается, вот только ядро нашей Галактики никак не хочет светиться сильнее спиральных рукавов.
Обычно считалось, что есть два морфологических типа сейфертовских галактик с АЯГ. Первый тип имеет спектр, содержащий как узкие, так и широкие яркие спектральные линии, второй — только узкие. По сути, это одни и те же галактики, просто на одни мы смотрим прямо, а другие находятся под углом к земному наблюдателю, почти на ребре, и часть спектра излучений их космического ядра нам не видна, поскольку его поглощает галактическое гало.
Исследователи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (Андреа Маринуччи, Фабрицио Никастро и др.) опубликовали в Astrophysical Journal работу, в которой высказали предположение о неверности этой парадигмы. Выполнив детальное сравнительное исследование 39 сейфертовских галактик, теоретически находящихся под одним углом к земному наблюдателю, они выявили такую вариабельность их спектров, которая не позволяет говорить об однотипности всего ряда. Половина оказалась представлена узкими спектральными линиями с рассеянным излучением активного ядра. Исследование сравнивало светимость как в оптическом диапазоне, так и в рентгеновском; в нём также были приняты во внимание рассчитанные массы СЧД, находящихся в активных ядрах этих галактик.
Признаки активной аккреции были налицо лишь в тех сейфертовских галактиках, в которых наблюдалось характерное слабое рассеянное излучение от АЯГ. А вот во второй группе галактик ничего такого замечено не было.
В качестве индикатора активной аккреции исследователи выбрали соотношение болометрической светимости, которое они связали с излучением аккреционных дисков и их эддингтоновской светимостью. Этот показатель характеризует скорость падения вещества в сверхмассивную ЧД в центре таких галактических ядер. Согласно предложенной модели, широкие линии спектра АЯГ оказались присущи лишь тем галактикам, аккреционный диск которых был нестабилен из-за особо быстро протекающих процессов аккреции.
| Аккреционные диски СЧД в центрах сейфертовских галактик первого и второго типа по каким-то причинам с разной скоростью поглощают материю. (Иллюстрация STScI.) |
По сути, всё это означает, что аккреционные диски внешне сходных галактик ведут себя по-разному. По всей видимости, в галактиках с обычными ядрами интенсивность процесса аккреции ещё ниже, и это объясняет их светимость. Существенным вопросом, однако, остаётся то, что же именно обусловливает различную интенсивность аккреции в галактиках разных типов и не стоят ли за этим какие-то иные механизмы, пока не попавшие в поле зрения науки...
Подготовлено по материалам Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
Галактика Сомбреро оказалась одновременно эллиптической и спиральной
Александр Березин
Галактика Сомбреро скорее является спиральной и эллиптической одновременно, утверждают астрономы после анализа очередных снимков «Спитцера», инфракрасного телескопа космического базирования.
Впервые речь идёт о классификации одной галактики как одновременно эллиптической и спиральной.
| Галактика Сомбреро в видимом свете (слева внизу), инфракрасном диапазоне (справа внизу) и в комбинированном виде (изображение НАСА). |
«Сомбреро сложнее, чем мы считали, — говорит Димитри Гадотти из Европейской южной обсерватории, ведущий автор работы, которая описывает новые результаты наблюдений телескопа «Спитцер», опубликованные недавно в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — Единственный способ понять всё, что мы знаем, — это думать о Сомбреро как о двух галактиках, одна внутри другой».
NGC 4594, она же Сомбреро, она же М104, находится в созвездии Дева, примерно в 28 млн световых лет от Земли.
В оптическом диапазоне Сомбреро выглядит почти полностью погруженной в своё галактическое гало, которое ранее считалось не слишком большим. «Спитцер», работающий в инфракрасном диапазоне, недавно разглядел старые звезды в пылевом облаке вокруг Сомбреро и установил, что это галактическое гало имеет необходимый размер и массу, чтобы классифицировать NGC 4594 как гигантскую эллиптическую галактику. Несмотря на напрашивающуюся мысль о том, что эта гигантская эллиптическая галактика однажды поглотила спиральный диск, астрономы полагают подобное маловероятным, поскольку такой процесс уничтожил бы диск, превратив его структуру в хаос.
Основной сценарий, который они рассматривают сейчас, предполагает, что некогда, около 9 млрд лет назад, гигантская эллиптическая галактика Сомбреро была наводнена межзвёздным газом, весьма распространённым на той относительно ранней стадии развития Вселенной. Это произошло уже после того, как облик галактики сформировался и газ, вращаясь вокруг её центра, образовал вытянутый уплощенный диск (где к нынешнему времени уже и звезды объявились), который мы сегодня имеем возможность наблюдать в телескопы.
Новые выводы наконец-то проясняют загадку с количеством шаровых звёздных скоплений у Сомбреро: если у эллиптических галактик шаровых скоплений несколько тысяч, а у спиральных вроде нашей несколько сот, то Сомбреро имеет 2 000, что вполне укладывается в картину смешанной морфологии этой галактики, но до сих пор сильно озадачивало астрономов.
Нельзя сказать, что теперь картина целиком ясна. Как такой большой диск смог принять чёткую форму и сохранить её, находясь внутри столь массивной эллиптической галактики? Насколько редка такая аномальная галактическая структура, одновременно спиральная и эллиптическая?..
Похожее подозрение падает и на галактику Центавр A (NGC 5128), прежде считавшуюся линзообразной. Возможно, считают астрономы, Центавр A тоже эллиптическая галактика с диском внутри. Однако в этом диске не много звёзд, потому что поглощение им газа произошло на более поздней стадии развития, и формирование звёздного населения в образовавшемся газовом диске ещё не завершилось.
Подготовлено по материалам Лаборатории реактивного движения НАСА.
Источник: по материалам compulenta.ru.
Рейтинг публикации:
|
