Мерцающий свет активных ядер галактик

Мерцающие огни далеких галактикАктивные ядра галактик сияют не постоянно, но их светимость меняется крайне медленно.

Супермассивные черные дыры с огромной силой выкачивают газ из окружающей среды. Если такой газ вращается вокруг черной дыры, то от трения нагревается, начинает светиться и возникает один из самых ярких объектов во Вселенной: так называемое активное галактическое ядро (active galactic nucleus - AGN). Они часто сияют ярче, чем сотни миллиардов звезд их галактики.

Почему свет активных ядер галактик мерцает

В центре нашего Млечного Пути тоже есть такая черная дыра. По данным ряда исследований, несколько миллионов лет назад она могла светиться как AGN. Исследователи из Швейцарского федерального технологического института Цюриха (ETH Zurich), возглавляемые Кевином Шавински (Kevin Schawinski), показали в новом исследовании, что эти ядра не светятся постоянно, а мерцают, как лампы. Астрономы, основываясь на наблюдениях, впервые сообщили что AGN "включаются и выключается" каждые несколько сотен тысяч лет.

Мерцающие огни далеких галактик

"Hanny's Voorwerp" (внизу) - астрономический объект, выключившийся около 200000 лет назад. Вверху спиральная галактика IC 2497 Фото: NASA/ESA/W. Kee/Galaxy

AGN излучают свет по всему электромагнитному спектру: от рентгеновских лучей до радиоволн. Телескопы ловят рентгеновское излучение и регистрируют видимый свет, но лишь с некоторой задержкой, так как он исходит не из активного ядра галактики, а из присутствующего там межзвездного газа, атомы которого начинают сиять под действием излучения AGN. Задержка происходит из-за времени, необходимого свету, чтобы добраться до края галактики и зажечь "газовую лампу". До этого сами ядра как бы "выключены" - по крайней мере, видимый свет - и испускают рентгеновские лучи.

Исследователи обнаружили, что примерно 5% наблюдаемых активных галактических ядер были в выключенном состоянии и их видели только рентгеновские телескопы. Эти 5% составляют одну двадцатую от всего срока фазы мерцания AGN и равны, по данным предыдущих теоретических работ, 10000 лет - времени, которое требуется свету, чтобы пересечь типичную галактику. Из этого следует, что полная фаза AGN длится в среднем в 20 раз дольше, то есть 200 тысяч лет.

"Этот результат важен для того, чтобы лучше понять, как активное галактическое ядро влияет на окружающую его галактику"
Кевин Шавински

Астрофизики и до этого знали, что активные галактические ядра могут накапливать газ даже свыше нескольких миллиардов лет, но было неизвестно, могли ли они за это время собрать достаточно газа для свечения. Теперь выяснилось, что жизнь галактик состоит из многих сотен и даже тысяч циклов смены темноты и света.

"Мы знаем, что свечение активного ядра галактики похоже на мерцание энергосберегающей лампы, которая каждые 20 миллисекунд переключается между ‹вкл.› und ‹выкл.›"
Кевин Шавински

По сравнению с сотнями миллионов лет активности галактического ядра, 200000 лет - просто короткое время.

"Двести тысяч лет следует понимать как порядковую величину, и это среднестатистическое значение".
Кевин Шавински

То есть, у одной галактики фаза AGN может длиться немного дольше, чем у другой. Но у всех этот срок должен составлять несколько сотен тысяч лет. Это ограничение может помочь понять, как активные галактические ядра вмешиваются в развитие своей родной галактики. Например, излучение из AGN нагревает распадающиеся газовые облака, в которых возникают звезды. Накаливание затянуло бы коллапс газовых облаков и могло помешать образованию звезд или совсем его остановить. Однако для этого активное галактическое ядро должно было бы светиться достаточно долго.

"Определив длительность фазы AGN, мы становимся на шаг ближе к ответу на этот вопрос".
Кевин Шавински

Источник: mnras.oxfordjournals.org

 

Related posts:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! * Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.