Przejdź do treści

Zasilanie ekstremalnych dżetów aktywnych galaktyk

img

Aktywne jądro galaktyki (AGN) zawiera supermasywną czarną dziurę, na którą energicznie opada materia. Zwykle wyrzuca strumienie cząsteczek, które poruszają się z prędkością bliską prędkości światła, emitując promieniowanie na wielu długościach fal, w szczególności X, i należą do najbardziej energetycznych zjawisk we Wszechświecie. Dżety są często również silnie skolimowane i rozciągają się daleko poza swoją galaktykę macierzystą, a jeżeli zdarzy się, że zostaną skierowane wzdłuż naszego pola widzenia, stają się najbardziej spektakularną klasą tego zjawiska: blazarami.

Kilka lat temu astronomowie zauważyli, że niektóre rodzaje blazarów mają moc strumienia, która wydaje się przekraczać moc dostarczaną dzięki akrecji. Przedstawiono dwie idee w celu wyjaśnienia różnicy: dżety pobierają także moc ze spinu czarnej dziury lub strumienia magnetycznego wokół okrążającego obiekt. Sposób, w jaki przebiega jakikolwiek proces – jeżeli rzeczywiście tak się dzieje – podlega dyskusjom, ale jeden popularny kierunek argumentuje, że procesy są w jakiś sposób związane z masą supermasywnej czarnej dziury, gdzie te najbardziej masywne (ponad 100 mln Słońc) są najbardziej anormalne. Ostatnio teleskop Fermiego wykrył promienie gamma (bardziej energetyczne, niż promieniowanie X) pochodzące z dżetów z galaktyk klasy Seyferta, czyli galaktyk spiralnych ze stosunkowo małomasywnymi supermasywnymi czarnymi dziurami (ok. 10 mln Słońc). Astronomowie spekulowali, że te stosunkowo niskiej masy, ale potężne silniki emisyjne mogą dostarczyć kluczy do sortowania różnych źródeł mocy dżetów.

Astronom CfA Mislav Balokovic i jego koledzy ukończyli badania blazara PKSJ1222+0413 na wielu długościach fal jasności i uwzględnili dane od fal gamma po radiowe, zarówno te archiwalne jak i nowe obserwacje, w tym nowe wyniki obserwatorium NuSTAR. Następnie przeprowadzili pełne modelowanie tego źródła, najbardziej znanego z tego typu – jego światło podróżowało w naszym kierunku przez około 8 mld lat. Wykryli wyraźną sygnaturę dysku akrecyjnego i oszacowali masę supermasywnej czarnej dziury na podstawie szerokości i mocy linii emisji na około 200 mln Słońc, czyli około dziesięć razy więcej, niż wynosi masa większości tego typu galaktyk Seyferta. Jasność strumienia jest tylko o połowę mniejsza od jasności akrecyjnej, w przeciwieństwie do przypadków takich jak galaktyki, których moc dżetu przekracza akrecję. Niemniej jednak obiekt wyraźnie wpada w reżim przejściowy dla sił dżetu, umożliwiając dalsze badania w celu dokładniejszego zbadania pochodzenia mocy strumieni zarówno z galaktyk Seyferta jak i blazarów.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Powering the Extreme Jets of Active Galaxies

The relativistic jet of the γ-ray emitting narrow-line Seyfert 1 galaxy PKS J1222+0413

Źródło: CfA