Aštuntajame dešimtmetyje astronomai sužinojo apie kompaktišką radijo šaltinį Paukščių Tako galaktikos centre, kurį jie pavadino. Šaulys A . Po daug dešimtmečių trukusių stebėjimų ir įrodymų, buvo nustatyta, kad šių radijo spindulių šaltinis iš tikrųjų buvo a supermasyvi juodoji skylė (SMBH). Nuo to laiko astronomai iškėlė teoriją, kad SMBH yra kiekvienos didelės Visatos galaktikos centre.
Dažniausiai šios juodosios skylės yra tylios ir nematomos, todėl jų neįmanoma stebėti tiesiogiai. Tačiau tuo metu, kai medžiaga patenka į jų masyvias smegenis, jos liepsnoja spinduliuote ir išskiria daugiau šviesos nei likusi galaktika kartu paėmus. Šie ryškūs centrai yra vadinami aktyviais galaktikos branduoliais ir yra stipriausias SMBH egzistavimo įrodymas.
Apibūdinimas:
Reikėtų pažymėti, kad didžiuliai šviesos pliūpsniai, stebimi iš aktyvių galaktikos branduolių (AGN), kyla ne iš pačių supermasyvių juodųjų skylių. Jau kurį laiką mokslininkai suprato, kad niekas, net šviesa, negali išvengti Įvykių horizontas iš juodosios skylės.
Vietoj to, didžiulis spinduliuotės pliūpsnis, apimantis radijo, mikrobangų, infraraudonųjų, optinių, ultravioletinių (UV), rentgeno ir gama spindulių bangų juostas, kyla iš šaltos medžiagos (dujų ir dulkių), kuri supa juodą. skyles. Jie sudaro akrecinius diskus, kurie skrieja aplink supermasyvias juodąsias skyles ir palaipsniui maitina jas materija.
Neįtikėtina gravitacijos jėga šioje srityje suspaudžia disko medžiagą, kol ji pasiekia milijonus kelvinų laipsnių. Tai generuoja ryškią spinduliuotę, gamindama elektromagnetinę energiją, kurios didžiausias kiekis yra optinio UV bangų diapazone. Virš akrecinio disko taip pat susidaro karštos medžiagos vainikas, kuris gali išsklaidyti fotonus iki rentgeno energijos.
Didelę AGN spinduliuotės dalį gali uždengti tarpžvaigždinės dujos ir dulkės, esančios šalia akrecinio disko, tačiau tai greičiausiai bus pakartotinai spinduliuojama infraraudonųjų spindulių bangų juostoje. Taigi didžioji dalis (jei ne visas) elektromagnetinio spektro susidaro sąveikaujant šaltai medžiagai su SMBH.
Supermasyvios juodosios skylės besisukančio magnetinio lauko ir akrecinio disko sąveika taip pat sukuria galingus magnetinius srautus, kurie reliatyvistiniu greičiu (t. Šie purkštukai gali tęstis šimtus tūkstančių šviesmečių ir yra antras galimas stebimos spinduliuotės šaltinis.
AGN tipai:
Paprastai mokslininkai padalija AGN į dvi kategorijas, kurios vadinamos „radijo tyliais“ ir „radijo garsiais“ branduoliais. Radijo garsumo kategorija atitinka AGN, kurių radijo spinduliuotę skleidžia ir akrecinis diskas, ir purkštukai. Radijo tyliai veikiantys AGN yra paprastesni, nes bet koks reaktyvinis ar su juo susijęs spinduliavimas yra nereikšmingas.
Pirmąją AGN klasę Carl Seyfert atrado 1943 m., todėl dabar jie vadinasi jo vardu. „Seiferto galaktikos“ yra radijo tyliųjų AGN tipas, žinomas dėl savo emisijos linijų ir pagal jas suskirstytas į dvi kategorijas. 1 tipo Seiferto galaktikos turi ir siauras, ir išplėstas optinės emisijos linijas, o tai reiškia, kad šalia branduolio yra didelio tankio dujų debesys, taip pat dujų greitis yra 1000–5000 km/s.
2 tipo Seyferts, priešingai, turi tik siauras emisijos linijas. Šias siauras linijas sukelia mažo tankio dujų debesys, esantys didesniu atstumu nuo branduolio, o dujų greitis yra apie 500–1000 km/s. Be Seyferts, kitose radijo bangomis tyliųjų galaktikų poklasiuose yra tylūs kvazarai ir LINER.
Mažos jonizacijos branduolinės emisijos linijos regiono galaktikos (LINER) yra labai panašios į Seyfert 2 galaktikas, išskyrus mažos jonizacijos linijas (kaip rodo pavadinimas), kurios yra gana stiprios. Jie yra mažiausio ryškumo AGN, ir dažnai susimąstoma, ar jie iš tikrųjų yra maitinami dėl susikaupimo ant supermasyvios juodosios skylės.
Menininko pavaizduotas aktyvus galaktikos branduolys (AGN) galaktikos centre. Autoriai: NASA/CXC/M.Weiss
Radijo garsios galaktikos taip pat gali būti suskirstytos į tokias kategorijas kaip radijo galaktikos, kvazarai ir blazarai. Kaip rodo pavadinimas, radijo galaktikos yra elipsės formos galaktikos, kurios stipriai skleidžia radijo bangas. Kvazarai yra labiausiai šviečiantis AGN tipas, kurio spektrai panašūs į Seyferts.
Tačiau jie skiriasi tuo, kad jų žvaigždžių absorbcijos ypatybės yra silpnos arba jų nėra (tai reiškia, kad jos greičiausiai yra mažiau tankios dujų atžvilgiu), o siauros emisijos linijos yra silpnesnės nei plačiosios linijos, matomos Seyferts. Blazarai yra labai kintanti AGN klasė, kuri yra radijo šaltiniai, bet nerodo spinduliavimo linijų savo spektruose.
Aptikimas:
Istoriškai kalbant, galaktikų centruose buvo pastebėta keletas ypatybių, kurios leido jas identifikuoti kaip AGN. Pavyzdžiui, kai akrecijos diskas gali būti matomas tiesiogiai, gali būti matomos branduolinės optinės emisijos. Kai akrecinį diską uždengia dujos ir dulkės arti branduolio, AGN galima aptikti pagal infraraudonųjų spindulių emisiją.
Tada yra plačios ir siauros optinės spinduliuotės linijos, susijusios su skirtingais AGN tipais. Pirmuoju atveju jie gaminami, kai šalta medžiaga yra arti juodosios skylės, ir atsiranda dėl skleidžiančios medžiagos, kuri sukasi aplink juodąją skylę dideliu greičiu (sukelia skleidžiamų fotonų Doplerio poslinkius). Pirmuoju atveju kaltininkė yra toliau nutolusi šalta medžiaga, todėl emisijos linijos yra siauresnės.
Hablo kosminiu teleskopu užfiksuotas 5000 šviesmečių ilgio reaktyvinis lėktuvas, išmestas iš aktyvios galaktikos M87. Autoriai: NASA / Hablo paveldo komanda (STScI/AURA)
Toliau yra radijo ir rentgeno spindulių tęstinumas. Radijo spinduliuotę visada sukelia purkštukas, o rentgeno spinduliuotė gali kilti iš srovės arba iš karštos vainiko, kur elektromagnetinė spinduliuotė yra išsklaidyta. Galiausiai yra rentgeno spinduliuotės linijos, kurios atsiranda, kai rentgeno spinduliuotė apšviečia šaltą sunkią medžiagą, esančią tarp jos ir branduolio.
Šie ženklai, atskirai arba kartu, paskatino astronomus atlikti daugybę aptikimų galaktikų centre, taip pat įžvelgti skirtingus ten esančių aktyvių branduolių tipus.
Paukščių Tako galaktika:
Paukščių tako atveju nuolatinis stebėjimas atskleidė, kad ant Šaulio A susikaupusios medžiagos kiekis atitinka neaktyvų galaktikos branduolį. Buvo teigiama, kad praeityje jis turėjo aktyvų branduolį, bet nuo tada perėjo į radijo tylų fazę. Tačiau taip pat buvo iškelta teorija, kad po kelių milijonų (ar milijardų) metų jis vėl gali suaktyvėti.
Kai Andromedos galaktika susilieja su mūsų galaktika po kelių milijardų metų supermasyvi juodoji skylė, esanti jos centre, susilies su mūsų pačių, sukurdama daug masyvesnę ir galingesnę. Galbūt šiuo metu susidariusios galaktikos branduolys – Milkdromedos (Andrilkio) galaktika? – tikrai turės pakankamai medžiagos, kad ji veiktų.
Aktyvių galaktikos branduolių atradimas leido astronomams sugrupuoti kelias skirtingas galaktikų klases. Tai taip pat leido astronomams suprasti, kaip galaktikos dydį galima atskirti pagal elgseną jos šerdyje. Ir galiausiai, tai taip pat padėjo astronomams suprasti, kurios galaktikos praeityje susijungė ir kas kada nors gali ateiti mūsų pačių.
Mes parašėme daug straipsnių apie galaktikas, skirtą Universe Today. Štai Kas varo supermasyvios juodosios skylės variklį? , Ar Paukščių Takas gali tapti juodąja skyle? , Kas yra supermasyvi juodoji skylė? , Supermasyvios juodosios skylės įjungimas , Kas atsitinka, kai susiduria supermasyvios juodosios skylės? .
Norėdami gauti daugiau informacijos, peržiūrėkite Hablosito naujienų pranešimai apie galaktikas , ir štai NASA mokslo puslapis apie galaktikas .
„Astronomy Cast“ taip pat turi epizodų apie galaktikos branduolius ir supermasyvias juodąsias skyles. Štai 97 serija: Galaktikos ir 213 serija: Supermasyvios juodosios skylės .
Šaltinis: