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 зір та 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» джерела випромінювання. Як правило, це відбувається із періодом від 10 хвилин у рентгенівському діапазоні до 10 років в оптичному й радіодіапазонах.
  3. Є особливості спектру випромінювання, за якими можна зробити висновок про рух гарячого газу з великою швидкістю.
  4. Є видимі морфологічні особливості, зокрема, викиди й «гарячі плями».
  5. Є особливості спектру випромінювання та його поляризації, за якими можна зробити висновок про наявність магнітного поля та його структуру.

Прояви перелічених особливостей можуть бути різними, галактики можуть виявляти не всі перелічені ознаки, а лише деякі з них[2].

Традиційно їх поділяються на чотири класи: сейфертівські галактики, радіогалактики, лацертиди та квазари. Однак, існують також інші класифікаційні схеми. Зокрема, іноді об'єднують лацертиди та групу квазарів з поляризованим випромінюванням в один клас блазарів[2].

Моделі[ред.ред. код]

Достеменно невідомо, що є причиною незвичайної поведінки активних ядер і чи зумовлена активність галактик різних класів єдиним механізмом, чи якісно різними. Основними версіями були:

  1. Активність ядра пов'язують зі спалахами наднових зір. У цьому випадку спалах наднової може бути стартовим механізмом, що 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 зореподібним об'єктом з потужним магнітним полем. Простежується аналогія з пульсарами. Основною проблемою тут, як можна зрозуміти, є сам об'єкт.
  3. Активність ядра обумовлена акрецією на компактний, дуже масивний об'єкт (від 106 до 109 мас Сонця) у галактичному ядрі (чорна діра). Це загальноприйнята наразі теорія, якої дотримується більшість дослідників[2].

Акреційний диск[ред.ред. код]

Докладніше у статті Акреційний диск

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 їх назовні, що призводить до нагрівання диска. Теоретично спектр акреційного диску навколо надмасивної чорної діри матиме 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 випромінюється активним ядром, може поглинатися й перевипромінюватися в інфрачервоному (та інших діапазонах) пилом і газом навколо ядра.

Ця модель якісно пояснює спостережувану кореляцію потоків у неперервному спектрі і широких водневих лініях, а також існування запізнення між ними. Таким чином, проблема 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 активних ядер обумовлено сильним тертям і розігрівом газу акреційного диску. Але надійних доказів цьому досі немає. З іншого боку, світіння групи об'єктів типу BL Ящірки, може бути зумовлено виключно синхротронним випромінюванням релятивістського газового джета, спрямованого вздовж осі обертання диска у напрямку до спостерігача[Джерело?]. Багаторічний спектральний моніторинг, проведений деякими обсерваторіями, зокрема, з кінця 1980-х років у КрАО, спільно з розвитком методу ревербераційного аналізу дозволив припустити, що випромінювання широких емісійних ліній водню виникає в газових хмарах, які рухаються кеплерівськими орбітами приблизно в одній площині та утворюють зовнішній диск. Але загальної згоди серед фахівців з цього приводу поки немає. Останнім часом у дослідженнях особлива увага приділяється вивченню взаємозв'язку між випромінюванням у рентгенівському та оптичному діапазонах. Згідно з даними кримських астрономів, джерело рентгенівського випромінювання має перебувати в центрі над диском, перевипромінюється ця енергія у видимій ділянці спектра. Результати цих та інших досліджень опубліковано в книзі, яка містить матеріали проведеної в КрАО конференції[3].

Невирішені питання[ред.ред. код]

Незважаючи на певний прогрес, досягнутий у вивченні активних галактик, багато проблем і завдань залишаються невирішеними, наприклад, такі як пояснення змінності профілів широких водневих ліній, природа їх у деяких галактиках, кінематика й динаміка газу в області диска, підвищення точності визначення мас центральних чорних дір і т. ін[Джерело?]. Незрозумілим залишається також питання чи є галактики з активними ядрами особливим класом об'єктів, чи це лише активна стадія еволюції для всіх нормальних галактик[2].

Посилання[ред.ред. код]

  1. С. Б. Попов. Активные ядра галактик\\Проект «Научная Сеть»
  2. а б в г 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).
  3. Gaskell, C. Martin; McHardy, Ian M.; Peterson, Bradley M.; Sergeev, Sergey G., ред. (2007). AGN Variability from X-Rays to Radio Waves [Змінність АЯГ від рентгену до радіо]. Astronomical Society of the Pacific Conference Series 360. ISBN 978-1-583812-28-0. 

Зовнішні посилання[ред.ред. код]