Przejdź do treści

Połączenia między galaktykami wyzwalają aktywność w ich jądrach

Dwie łączące się galaktyki

Aktywne jądra galaktyczne (AGN) odgrywają główną rolę w ewolucji galaktyk. Zespół astronomów wykorzystał rekordową próbkę galaktyk, aby potwierdzić, że połączenia galaktyk mają pozytywny wpływ na zapłon AGN-ów. Byli w stanie opracować około 10 razy więcej zdjęć łączących się galaktyk niż w poprzednich badaniach.

Jednym z większych pytań w astronomii jest to, w jaki sposób galaktyki ewoluują od postaci chmur gazu i pyłu do pięknych spiralnych struktur, które widzimy w naszym galaktycznym sąsiedztwie. Tak zwane aktywne jądra galaktyczne (AGN) tworzą interesujące obiekty badawcze, aby można było odpowiedzieć na część pytania, ponieważ wydaje się, że istnieje współewolucja pomiędzy AGN-ami i galaktykami. AGN-y kryją supermasywne czarne dziury, które emitują ogromne ilości energii po uwolnieniu gazu z ich otoczenia. Niektóre mają wystarczająco duże pola magnetyczne lub grawitacyjne aby wyrzucić ze swoich biegunów dżety rozciągające się na tysiące lat świetlnych.

Współewolucja to dwukierunkowa jezdnia. Z jednej strony etap ewolucji wpływa na aktywność AGN-ów. Wydaje się, że AGN rozwija się na pewnym etapie ewolucji galaktyki, ponieważ widzimy, że aktywność AGN osiąga szczyt w galaktykach w określonej odległości, a zatem w określonym czasie w przeszłości. Z drugiej strony aktywność AGN wpływa na tworzenie się galaktyk. To może iść w dwie strony. Dżet AGN odpycha gaz, gdy rozchodzi się po galaktyce, zmuszając go do zderzenia się z innym gazem, tworząc w ten sposób grudki – ziarna dla gwiazd niemowlęcych. Ale AGN-y emitują również energię, ogrzewając gaz, a tym samym zapobiegając jego ochłodzeniu i kondensacji w grudki.

Astronomowie wykorzystali próbkę z rekordową liczbą galaktyk do zbadania jednego z czynników, który przypuszczalnie ma pozytywny wpływ na zapalanie AGN-ów: scalanie się galaktyk. I rzeczywiście znajdują korelację, licząc w obie strony. Wg. ich obliczeń około 1,4 razy więcej AGN-ów w połączonych galaktykach niż w galaktykach niepołączonych. I na odwrót, odkryli około 1,3 razy połączeń w próbkach galaktyk z AGN w porównaniu z próbkami galaktyk bez AGN.

Zespół badawczy wykorzystał algorytm uczenia maszynowego do rozpoznania połączeń. Daje im to próbkę o rząd wielkości większą niż w poprzednich badaniach, dzięki czemu korelacja jest znacznie bardziej wiarygodna. „Stworzyliśmy sieć, aby szkolić system rozpoznawania połączeń na wielu zdjęciach. Dzięki temu możemy wykorzystać dużą próbkę dwóch przeglądów teleskopowych z dziesiątkami tysięcy galaktyk. AGN-y są stosunkowo łatwe do rozpoznania na podstawie ich spektrum. Ale połączenia są klasyfikowane na podstawie obrazów, które zazwyczaj są pracą człowieka. Dzięki uczeniu maszynowemu możemy teraz pozwolić komputerom zrobić to za nas” – mówi pierwszy autor pracy Fangyou Gao.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej informacji:
Mergers between galaxies trigger activity in their core

Źródło: SRON

Na ilustracji: Dwie łączące się galaktyki. Źródło: HST