Większość galaktyk w swoich jądrach ma supermasywne czarne dziury o masach milionów czy nawet miliardów Słońc. Uważa się, że czarne dziury są otoczone torusami pyłu i gazu oraz dyskiem akrecyjnym, który staje się bardzo gorący, gdy opada na niego materia, ogrzewając torus oraz gaz i pył wokół jądra.
Takie aktywne jądro galaktyczne (active galactic nucleus – AGN) promieniuje w całym widmie, podczas gdy pył często blokuje najbardziej wewnętrzne obszary. Często wyrzucane są silne, dwubiegunowe dżety naładowanych cząstek. Promieniowanie z torusa można zobaczyć bezpośrednio na falach podczerwonych, a gdy jest rozsiewane wokół szybko poruszających się cząstek – także w promieniach X.
Aktywne jądra galaktyczne należą do najbardziej interesujących zjawisk w astronomii pozagalaktycznej. Wszystkie standardowe modele AGN przewidują obecność torusa i dysku akrecyjnego, ale trudno jest zbadać szczegóły, ponieważ uważa się, że torus i dysk są stosunkowo niewielkie. Jednak interferometr ALMA, obserwujący na falach milimetrowych, umożliwił ostatnio wykrywanie pobliskich struktur AGN zarówno w emisji ciągłej, jak i molekularnej. NGC 5643 to galaktyka spiralna, która posiada AGN oraz dwubiegunowe dżety. W ubiegłym roku interferometr ALMA dostrzegł w jądrze wydłużoną strukturę o średnicy 80 lat świetlnych (około 200 lat świetlnych średnicy w emisji ze składnika zimnego gazu molekularnego). Naukowcy sugerują, że struktura ta jest oczekiwanym torusem AGN i związaną z nim materią molekularną odpowiedzialną za zaciemnienie AGN oraz kolimację dżetów.
Astronomowie z CfA (Center for Astrophyscs – Smithsonian Astrophysical Observatory, Pepi Fabbiano, Aneta Siemiginowska i Martin Elvis, wykorzystali obserwatorium rentgenowskie Chandra do obrazowania tego regionu oraz jego torusa w promieniach X. Patrząc na energię jasnej linii promieniowania rentgenowskiego żelaza, zespół zlokalizował strukturę rozległą na 200 lat świetlnych, która całkiem dobrze pokrywa się ze strukturą molekularną. Jej rozmiar i szacowana na podstawie obserwacji z interferometru ALMA gęstość sugerują, że jest to dysk otaczający jądro. To pierwszy obiekt, w którym zarówno Chandra jak i ALMA zidentyfikowały torus. Dodatkowym znaczeniem jest fakt, że dwie obserwacje obejmują zakres od promieni rentgenowskich do fal milimetrowych. Te zwykle bardzo różne pasma są próbkami odpowiednio bardzo gorącej lub bardzo zimnej materii powstałej z bardzo różnych regionów, ale AGN tworzy bardzo skomplikowane środowisko.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej:
Chandra Detection of a Circumnuclear Torus
Źródło: CfA
Na zdjęciu: Obraz w fałszywych kolorach regiony aktywnego jądra galaktyki NGC 5643, jaki widać dzięki ALMA. Źródło: ESO/A. Alonso-Herrero i inni; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
