Kuasarlar Evrendeki en parlak nesnelerden bazılarıdır. En parlak olanlar o kadar aydınlıktır ki bir trilyon yıldızı gölgede bırakırlar. Ama neden? Peki parlaklıkları bize onları barındıran galaksiler hakkında ne anlatıyor?
Bu soruyu cevaplamaya çalışmak için, bir grup gökbilimci en parlak ve en yakın kuasarların 28'ine bir kez daha baktı. Ancak çalışmalarını anlamak için, süper kütleli kara deliklerden başlayarak biraz geriye gitmeliyiz.
Süper kütleli bir kara delik (SMBH), bir milyondan fazla güneş kütlesine sahip bir kara deliktir. Onlar da bundan daha büyük olabilirler; milyarlarca güneş kütlesine kadar. Bu varlıklardan biri, cüce galaksiler ve benzerleri hariç, çoğu gökadanın merkezinde bulunur.
Büyük bir yıldızın kütleçekimsel çöküşünün sonucudur ve ışığın bile hiçbir şeyin kaçamayacağı küresel bir alan işgal ederler.
Samanyolu bu SMBH'lerden birine sahiptir. Adı Yay Yıldızı (Sgr A *) ve yaklaşık 2,6 milyon güneş kütlesi. Ancak Sgr A * bir SMBH için oldukça sakinleştiricidir. Diğer SMBH'ler çok daha aktiftir ve bunlara aktif galaktik çekirdekler (AGN.) Denir.
Bir AGN'de, kara delik aktif olarak maddeyi toplayarak ısınan bir gaz torusu oluşturur. Bu şekilde, gaz görebildiğimiz elektromanyetik radyasyon yayar. AGN'ler tüm elektromanyetik spektrumda radyasyon yayabilir.
AGN'lerin alt sınıfları ve kuasar denilen bu alt sınıflardan birine odaklanan yeni bir çalışma var. Bir quasar en güçlü AGN türüdür ve trilyon Güneş'in ışığıyla parlayabilirler. Ancak bu kuasarların bazıları, görüş alanımızı engelleyen kendi toruslarının arkasına gizlenmiştir. Kuasar çalışmalarında, bunlar göz ardı edilir veya ihmal edilir, çünkü görmek zordur.
Ancak bu bir sorun yaratır, çünkü onları kuasar popülasyonundan atlamak, bir şeyleri kaçırmamız anlamına gelir. Ayrıca, kuasarlarla ilgili merkezi sorulardan birinin düzgün bir şekilde ele alınmayabileceği anlamına da gelir.
Soru gerçekten çok yönlüdür: Bu son derece parlak AGN, aşırı büyük kara deliklere orta düzeyde birikme ile mi destekleniyor? Yoksa daha ılımlı kütle karadeliklerine aşırı birikimle mi güçleniyorlar? Ya da belki başka bir şey oluyor. Yıldız oluşturan bir galaksiden eliptik bir galaksi gibi daha sakin bir şeye geçiş yapan bir ana galaksi tarafından mı destekleniyorlar? Görmesi zor olan kuasarları göz ardı ederek veya atlayarak, cevap bulmayı zorlaştırır.
Bir astronom ekibi 28 AGN'ye hem yakındaki hem de en parlak olanlardan baktı. Çoğu eliptik gökadalarda oldu. Onları seçmek için tek kriter çekirdeklerindeki yoğun aktivitedir. Radyo emisyonları on binlerce faktöre yayılıyor ve kitleleri de geniş bir yelpazeyi kapsıyor. Gökbilimciler, bu parlak AGN'nin onları daha düşük parlaklık gizlenmiş AGN'den ayıracak başka ayırt edici niteliklere sahip olup olmadığını öğrenmek istediler.
Ne buldular?
Bu çalışmada bazı ilginç ve şaşırtıcı sonuçlardır. Sonuçların bazıları diğer çalışmalarla uyumluyken bazıları tahıllara karşı çıkıyor.
- Takım, çalışmalarındaki tüm ev sahibi galaksiler için imgeye sahip değil, ancak imgelerine sahip olduklarının hepsi eliptik galaksiler veya en azından şişkin baskın morfolojiler. Bu, düşük parlaklıktaki kuasarlarla ilgili diğer çalışmalarla ve ayrıca 28 ana galaksinin en azından bir kısmının spiral olacağı beklentisiyle zıttır.
- Ev sahibi galaksiler, nispeten yüksek kütlelerin yoğunlaştığı oldukça geniş bir kitle aralığına yayılır. Bu yüksek kütleler ve yüksek parlaklıklar, aktif yıldız oluşturan galaksilerin daha sakin, küresel galaksilere dönüşmesiyle çakışır.
- Seçilen 28 AGN'de radyo emisyonlarında büyük bir çeşitlilik vardır, bu da sonuçlarında söyledikleri gibi “kaynak çeşitlerimiz için açık ve sağlam tanımlayıcı özellikler” olmadığı anlamına gelir.
- X-ışını parlaklığı ve kara delik kütlelerindeki aralık, geniş radyo dalgası parlaklığı aralığını açıklayamaz.
- Örnekteki en aydınlık ve karanlık kaynaklar ya yüksek birikim oranlarına sahip düşük kütleli kara deliklerden ya da daha düşük birikim oranlarına sahip büyük kütleli kara deliklerden güç almaz.
Makalelerinin sonunda, yazarlar bulgularını özetliyor ve en azından şimdilik, bir trilyon yıldız ışığıyla parlayan bu en parlak kuasarlar için net bir açıklama yok gibi görünüyor.
“Bir grup olarak, BASS / DR1'deki en aydınlık örtülü AGN'nin bazı örneklerinin kara delik kütleleri, Eddington oranları ve / veya ev sahibi galaksilerinin yıldız kütleleri ile ilgili belirgin bir özellik göstermediğini görüyoruz. ”
Ayrıca ev sahibi galaksilerin çoğunlukla eliptik, şaşırtıcı bir bulgu olduğuna dikkat çekiyorlar. Bu bulgu diğer araştırmacılar tarafından desteklenebiliyorsa, “… yoğun SMBH büyüme dönemlerinin galaksilerin (yıldız oluşturan) disklerden (söndürülmüş) eliptiklere dönüştürülmesiyle ilişkili olduğu yönünde bazı dolaylı kanıtlar verebilir ( yani büyük birleşme yoluyla). ”
Bu çalışmanın arkasında Harvard ve Smithsonian Astrofizik Merkezi, Tel-Aviv Üniversitesi, Kyoto Üniversitesi, JPL, Deniz Gözlemevi, ESO ve diğerleri gibi kurumlarda 21 araştırmacı bulunmaktadır. Çalışmaları için veriler 70 aylık Swift / BAT tüm gökyüzü anketinden ve Keck, VLT ve Palomar gözlemevlerini kullanan gözlemlerle geliyor. Çalışma “BAT AGN Spektroskopik Araştırma - XIII. Düşük kırmızıya kayma evrendeki en aydınlık örtülü AGN'nin doğası. ” Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimleri'nde yayınlandı.
Daha:
- Basın Bülteni: Gizlenmiş Aktif Galaktik Çekirdeklerin Doğası
- Araştırma Makalesi: BAT AGN Spektroskopik Araştırma - XIII. Düşük kırmızıya kayma evrenindeki en aydınlık örtülü AGN'nin doğası
- Space Magazine: Kara Delikler Nasıl Parlayabilir?
