קוואזרים הם כמה מהאובייקטים הבהירים ביותר ביקום. הבהירים ביותר כל כך זוהרים עד שהם מגלים טריליון כוכבים. אבל למה? ומה בהירותם מספרת לנו על הגלקסיות שמארחות אותם?
כדי לנסות לענות על שאלה זו, קבוצה של אסטרונומים התבוננה נוספת ב 28 מהקוואזרים המבריקים והקרובים ביותר. אבל כדי להבין את עבודתם, עלינו לעקוב מעט אחר המתחילים בחורים שחורים סופר-מסיביים.
חור שחור סופר-מסיבי (SMBH) הוא חור שחור עם יותר ממיליון מסות שמש. גם הם יכולים להיות גדולים בהרבה; עד מיליארדי המוני שמש. אחת מהישויות הללו שוכנת במרכז מרבית הגלקסיות, למעט גלקסיות ננסיות וכדומה.
הם תוצאה של התמוטטות הכבידה של כוכב מסיבי, והם תופסים נתח ספירואידי של חלל שממנו שום דבר, אפילו לא אור, לא יכול לברוח.
לנתיב החלב יש אחד מאותם SMBH. זה נקרא מזל קשת A (Sgr A *) וזה בערך 2.6 מיליון מסות שמש. אבל Sgr A * הוא די מרגיע עבור SMBH. SMBHs אחרים פעילים הרבה יותר, והם נקראים גרעינים גלקטיים פעילים (AGN.)
ב- AGN, החור השחור מצמיד באופן פעיל חומר, ויוצר טורוס גז שמתחמם. תוך כדי כך, הגז פולט קרינה אלקטרומגנטית, אותה אנו יכולים לראות. AGNs יכולים לפלוט קרינה בכל רחבי הספקטרום האלקטרומגנטי.
ישנן שיעורי משנה של AGNs, ומחקר חדש שהתמקד באחת מאותן תת כיתות הנקראות קוואזרים. קוואזר הוא הסוג החזק ביותר של AGN, והם יכולים להאיר באור של טריליון סאן. אבל חלק מהקוואזרים האלה מוסתרים מאחורי התור שלהם שלהם, החוסם את קו הראיה שלנו. במחקרים על קוואזרים, אלה מתעלמים או מושמטים, מכיוון שקשה לראותם.
אבל זה יוצר בעיה, מכיוון שהשמטתם מאוכלוסיית הקוואזרים פירושה שאולי חסר לנו משהו. פירוש הדבר הוא שאחת השאלות המרכזיות סביב קוואזרים עלולה שלא להיות מטופלת כראוי.
השאלה היא באמת רב-מונחת: האם אלה AGN בהירים במיוחד מופעלים על ידי התקרבות מתונה לחורים שחורים מאסיביים במיוחד? או שמא מופעלים על ידי התקרבות קיצונית לחורים שחורים המוניים מתונים יותר? או אולי קורה משהו אחר. האם הם מונעים על ידי גלקסיה מארחת שעוברת מגלקסיה יוצרת כוכבים למשהו משופע יותר כמו גלקסיה אליפטית? על ידי התעלמות או השמטת הקוואזרים שקשה לראותם, זה מקשה על מציאת תשובות כלשהן.
צוות אסטרונומים בחן 28 AGN שהיו שניהם בקרבת מקום ובין הזוהרים ביותר. רובם היו במקרה בגלקסיות אליפטיות. הקריטריונים היחידים לבחירתם הייתה הפעילות האינטנסיבית בגרעינים שלהם. פליטת הרדיו שלהם משתרעת על פני גורמים של עשרות אלפים, והמוניהם מכסים גם טווח רחב. האסטרונומים רצו לברר אם ל- AGN הבהיר הללו יש תכונות ייחודיות אחרות אשר יבדילו אותם מהזוהר התחתון שהעלול על ידי AGN.
מה הם מצאו?
תוצאות אלה מסקרנות ומפתיעות במחקר זה. נראה כי חלק מהתוצאות מסכימות עם מחקרים אחרים, בעוד שחלקם נוגדים את התבואה.
- לצוות אין תמונות לכל הגלקסיות המארחות במחקר שלהם, אבל אלה שיש להם תמונות עבורן כולן גלקסיות אליפטיות, או לפחות מורפולוגיות הנשלטות על הבליטה. זה מנוגד למחקרים אחרים על קוואזרים בעלי אור-נמוך יותר, וגם עם הציפייה שלפחות חלק מ -28 הגלקסיות המארחות יהיו ספירלות.
- הגלקסיות המארחות משתרעות על טווח רחב למדי של המונים, עם ריכוז של המונים גבוהים יחסית. המונים גבוהים יותר אלה, והזוהרים הגבוהים, חופפים להפיכתן של גלקסיות פעילות יוצרות כוכבים לגלקסיות ספירואידיות יותר.
- קיים מגוון גדול בפליטות הרדיו ב- 28 AGN שנבחר, ופירושם כי אין "מאפיינים מגדירים ברורים וחזקים לסוג המקורות שלנו", כפי שאומרים במסקנתם.
- הטווח בהארות רנטגן והמוני חור שחור אינם יכולים להסביר את הטווח העצום של אור הגלי רדיו.
- המקורות הזוהרים והמושקעים ביותר במדגם אינם מופעלים על ידי חורים שחורים בעלי מסה נמוכה עם שיעורי התערבות גבוהים, או על ידי חורים שחורים גדולים בעלי מסה גבוהה יותר.
בסיכום עבודתם מסכמים המחברים את ממצאיהם ונראה כי לעת עתה, לפחות, אין הסבר ברור לאלף הקוואזרים הזוהרים ביותר הללו המאירים לאור של טריליון כוכבים.
"אנו מגלים כי כקבוצה, המדגם שלנו לכמה מ- AGN הזוהר ביותר ב- BASS / DR1 אינו מציג תכונות ייחודיות ביחס להמוני החור השחור שלהם, יחסי אדינגטון ו / או המוני הכוכבים של גלקסיות המארח שלהם. "
הם גם מציינים כי הגלקסיות המארחות הן ברובן כולן אליפטיות, ממצא מפתיע. אם החוקרים האחרים יכולים לאשש ממצא זה, "... זה עשוי להעניק הוכחות עקיפות לתמיכה ברעיון הפופולרי כי תקופות של צמיחה חזקה של SMBH קשורות להפיכת הגלקסיות מדיסקים (יוצרי כוכבים) לאליפטיות (מרוות) ( כלומר באמצעות מיזוגים עיקריים). "
מאחורי מחקר זה עומדים 21 חוקרים, במוסדות הכוללים את המרכז לאסטרופיזיקה של הרווארד וסמית'סוניאן, אוניברסיטת תל-אביב, אוניברסיטת קיוטו, JPL, מצפה הכוכבים הימי, ה- ESO ורבים אחרים. הנתונים למחקרם מגיעים מסקירת כל השמים של Swift / BAT בכל רחבי 70 חודשים, ובתצפיות בהן השתמשו במצפה הכוכבים Keck, VLT ו- Palomar. המחקר נקרא "BAT AGN Spectroscopic Survey - XIII. טבעו של ה- AGN הזוהר ביותר ביקום הנמוך-האדום. " הוא מתפרסם בהודעות החודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה.
יותר:
- הודעה לעיתונות: טבעם של גרעינים גלקטיים פעילים מוסתרים
- נייר מחקר: BAT AGN Spectroscopic Survey - XIII. אופיו של ה- AGN הזוהר ביותר ביקום הנמוך-אדום
- מגזין החלל: איך חורים שחורים יכולים להאיר?
