Przejdź do treści

Jądro galaktyczne jasno świecące w promieniach X

img

Uważa się, że wszystkie masywne galaktyki posiadają w swoich jądrach supermasywne czarne dziury (SMBH), które rosną dzięki akrecji masy ze swojego środowiska. Obecny wizerunek pokazuje także, że czarne dziury rosną wraz z ewolucją swojej galaktyki, być może dlatego, że ewolucja galaktyk obejmuje akrecję wywoływaną na przykład poprzez połączenie się galaktyk. Ten ogólny obraz galaktyk został potwierdzony przez zebrane dane.

Szczytowa epoka akrecji czarnych dziur może być mierzona przez obserwacje aktywności jądra i zbiega się ze szczytową epoką powstawania gwiazd we Wszechświecie około 10 mld lat po Wielkim Wybuchu. Tworzenie się gwiazd wiąże się z zakłóceniami, które wzbudzają gaz i wywołują akrecję. Ponadto Wszechświat lokalny wykazuje ścisłą korelację między masą SMBH, masą zgrubienia centralnego galaktyki macierzystej i gwiazdowych prędkością rozprzestrzeniania się. Metody te (ale ze słabszym potwierdzeniem) mogą podobnie oszacować rozmiary SMBH w galaktykach we wcześniejszym Wszechświecie i odkryć, że wzrost SMBH i wzrost galaktyk są procesami współewolucyjnymi.  

Zarówno wzrost centralnej czarnej dziury, jak i powstawanie gwiazd, są zasilane znaczną ilością gazu molekularnego i pyłu, które mogą być namierzane przez podczerwień emitowaną przez pył. Ziarenka pyłu, ogrzewane promieniowaniem młodych gwiazd i akrecją aktywnych jąder galaktycznych (AGN), silnie promieniują w podczerwieni. Ponieważ aktywność AGN wytwarza również promieniowanie X, oczekuje się, że AGN powinny być namierzane silną emisją pyłu, a emisje promieniowania rentgenowskiego i podczerwonego powinny być skorelowane.

Astronom CfA, Mojegan Azadi, był członkiem zespołu, który badał 703 galaktyki z aktywnymi jądrami SMBH, wykorzystując zarówno dane rentgenowskie z Chandra, jak i podczerwone ze Spitzera i Herschela, największą dotychczasową próbkę dającą takie porównanie. Chociaż zespół znalazł trend zgodny z korelacją w podczerwieni z aktywnością promieni rentgenowskich AGN w szerokim zakresie przypadków, nie znaleźli takiego trendu w porównaniu z wkładem AGN w podczerwieni. Ponieważ promieniowanie podczerwone AGN pochodzi głównie z pyłu z torusa wokół SMBH, różnica może wynikać z kąta, pod jakim obserwujemy torus. 

Wyniki te pomagają udoskonalić obecne modele aktywności AGN, ale autorzy pracy zauważają, że bardziej czułe, głębsze obserwacje powinny być w stanie lepiej wyjaśnić procesy fizyczne związane z AGN.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Bright X-Ray Galactic Nuclei

Źródło: CfA

Na zdjęciu: Obraz rentgenowski z obserwatorium Chandra przedstawiający pole galaktyk w konstelacji Wolarza. Źródło: Promieniowanie X: NASA/CXC/CfA/R.Hickox i inni; Księżyc: NASA/JPL