Активні ядра галактик

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Активні ядра галактик - ядра галактик, в яких спостерігаються процеси, що не можна пояснити властивостями зірок і газово-пилових комплексів, з яких ці галактики складаються.

Активна гігантська еліптична галактика M87. З центру галактики виривається релятивістський струмінь (джет)

Галактичні ядра мають ознаки активності, якщо [1]:

  1. Спектр електромагнітного випромінювання об'єкта набагато ширший спектра звичайних галактик і може сягати від радіо- до жорсткого гамма-випромінювання.
  2. Спостерігається «змінність» - зміна «потужності» джерела випромінювання в точці спостереження. Як правило, це відбувається із періодом від 10 хвилин в рентгенівському діапазоні до 10 років в оптичному і радіодіапазонах.
  3. Є особливості спектру випромінювання, за якими можна зробити висновок про рухи гарячого газу з великими швидкостями.
  4. Є видимі морфологічні особливості, зокрема викиди і «гарячі плями».
  5. Є особливості спектру випромінювання та його поляризації, за якими можна зробити висновок про наявність магнітного поля та його структуру.

Активна галактика - галактика з активним ядром. Такі галактики поділяються на: сейфертівських, радіогалактики, лацертиди та квазари. Встановлено, що в центрі майже кожної з відомих галактик знаходиться чорна діра, яка і є причиною підвищеної інтенсивності випромінювання від ядра, особливо в рентгенівському діапазоні[Джерело?]. З ядра таких галактик зазвичай виривається релятивістський струмінь (джет). Визначною рисою багатьох активних галактик є змінне (із переіодом від кількох днів до кількох годин) рентгенівське випромінювання.

Моделі АЯГ[ред.ред. код]

Наразі достеменно невідомо, що є причиною незвичайного поведінки активних ядер. Основні версії:

  1. Активність ядра пов'язують зі спалахами наднових зірок. У цьому випадку спалах наднової може бути стартовим механізмом вивільняє енергію, запас якої є у всій області ядра. Спалахи наднових, що регулярно відбуваються в ядрі, можуть пояснити спостережувану енергетику ядер. Але деякі спостережувані в радіогалактиках явища (викиди речовини у вигляді струменів релятивістської плазми), що свідчать про впорядковану структуру магнітного поля ядра, таким чином пояснити не можна.
  2. Активність ядра створюється масивним зіркоподібним об'єктом з потужним магнітним полем. Тут простежується аналогія з пульсарами. Основною проблемою тут, як можна зрозуміти, є сам об'єкт.
  3. Активність ядра зі надмасивної чорною дірою (від 106 до 109 мас Сонця). Це найбільш загальноприйнята на сьогоднішній день теорія[2].

Аккреційний диск[ред.ред. код]

У стандартній моделі активних ядер галактик акреційний диск формує речовина, що рухається поблизу центральної чорної діри. Тертя часток змушує матерію рухатися до внутрішніх шарів диска, а кутовий момент обертання виштовхує її назовні, що призводить до нагрівання диска. Теоретично спектр аккреційного диска навколо надмасивної чорної діри повинен мати максимуми в оптичному й ультрафіолетовому діапазонах. А корона з гарячого матеріалу, піднесеного над акреційним диском, може викликати утворення рентгенівських фотонів за рахунок ефекту зворотного комптонівського розсіювання. Потужне випромінювання акреційного диску збуджує холодні частинки міжзоряного середовища, що обумовлює емісійні лінії в спектрі. Значна частина енергії, що випромініється активним ядром, може поглинатися і перевипромінюватися в інфрачервоному (та інших діапазонах) пилом і газом навколо ядра.

Стан проблеми АЯГ (за В. І. Пронік)[ред.ред. код]

Загальноприйнята модель АЯГ складається з обертової масивної центральної чорної діри та оточуючого її аккреційного газового диска, що є джерелом потужного йонізуючого випромінювання. Ця модель якісно пояснює спостережувану кореляцію потоків у неперервному спектрі і широких водневих лініях, а також існування запізнювання між ними. Таким чином, проблема АЯГ зводиться до двох основних питань: який механізм випромінювання неперервного спектру і яким саме чином це випромінювання переробляється у випромінювання інших спектральних діапазонів. Спостережуване в КрАО і закордонних обсерваторіях запізнювання довгохвильового випромінювання континууму по відношенню до короткохвильового може свідчити про те, що світіння більшості АЯГ обумовлено сильним тертям і розігрівом газу в аккреційному диску. Але надійних доказів цьому досі немає. З іншого боку, світіння особливої ​​групи АЯГ - об'єктів типу BL Ящірки, може бути зумовлено, як свідчать спостереження, виконані кримськими і фінськими астрономами, виключно синхротронним випромінюванням релятивістського газового джета, спрямованого вздовж осі обертання диска у напрямку до спостерігача[Джерело?]. Багаторічний спектральний моніторинг АЯГ, проведений деякими зарубіжними обсерваторіями, а також КрАО (з кінця 1980-х років), спільно з розвитком методу ревербераційного аналізу дозволив припустити, що випромінювання широких емісійних ліній водню виникає в газових хмарах, що рухаються кеплерівськими орбітами приблизно в одній площині та утворюють зовнішній диск. Але загальної згоди серед фахівців з цього приводу поки немає. Останнім часом у світових дослідженнях особлива увага приділяється вивченню взаємозв'язку між випромінюванням АЯГ в рентгенівському та оптичному діапазонах. Згідно з даними кримських астрономів, джерело рентгенівського випромінювання має знаходитися в центрі над диском, перевипромінюється ця енергія у видимій ділянці спектра. Результати цих та інших досліджень опубліковано в книзі[Джерело?], яка містить матеріали проведеної в КрАО конференції «Змінність АЯГ від рентгену до радіо». Незважаючи на певний прогрес, досягнутий у вивченні АЯГ, багато проблем і завдань залишаються невирішеними, наприклад, такі як пояснення змінності профілів широких водневих ліній, природа їх в деяких АЯГ, кінематика і динаміка газу в області диска, підвищення точності визначення мас центральних чорних дір і т. ін.

Посилання[ред.ред. код]

  1. С. Б. Попов. Активные ядра галактик\\Проект «Научная Сеть»
  2. Галактики з активними ядрами // Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів: ЛНУ—ГАО НАНУ, 2003. — С. 91. — ISBN 966-613-263-X, УДК 52(031).

Зовнішні посилання[ред.ред. код]