APA ITU NUKLEUS GALAKTIK AKTIF?

Send

Pada tahun 1970-an, para astronom menyedari sumber radio padat di pusat Galaksi Bima Sakti - yang mereka namakan Sagittarius A. Setelah beberapa dekad pemerhatian dan bukti yang semakin meningkat, secara teori bahawa sumber pelepasan radio ini sebenarnya lubang hitam supermasif (SMBH). Sejak masa itu, para astronom telah berteori bahawa SMBH berada di tengah-tengah setiap galaksi besar di Alam Semesta.

Selalunya, lubang hitam ini sepi dan tidak kelihatan, sehingga mustahil untuk diperhatikan secara langsung. Tetapi pada saat bahan jatuh ke dalam maws besar mereka, mereka menyala dengan radiasi, mengeluarkan lebih banyak cahaya daripada gabungan galaksi yang lain. Pusat-pusat terang inilah yang dikenali sebagai Aktif Galactic Nuclei, dan merupakan bukti terkuat untuk kewujudan SMBH.

Penerangan:

Harus diingat bahawa ledakan cahaya yang sangat besar yang diperhatikan dari Active Galactic Nuclei (AGN) tidak berasal dari lubang hitam supermasif itu sendiri. Untuk beberapa waktu, para saintis telah memahami bahawa tiada apa pun, bahkan cahaya, yang dapat melarikan diri dari Horizon Kejadian dari lubang hitam.

Sebaliknya, letupan besar radiasi - yang merangkumi pelepasan di radio, gelombang mikro, inframerah, optik, ultra-ungu (UV), sinar-X dan jalur gelombang sinar gamma - berasal dari bahan sejuk (gas dan debu) yang mengelilingi hitam lubang. Ini membentuk cakera penambah yang mengorbit lubang hitam supermasif, dan secara beransur-ansur memberi makan mereka penting.

Kekuatan graviti yang luar biasa di rantau ini memampatkan bahan cakera sehingga mencapai jutaan darjah kelvin. Ini menghasilkan sinaran terang, menghasilkan tenaga elektromagnetik yang memuncak di jalur gelombang optik-UV. Corona bahan panas terbentuk di atas cakera penambahan juga, dan dapat menyebarkan foton hingga tenaga sinar-X.

Sebilangan besar radiasi AGN mungkin dikaburkan oleh gas dan habuk antara bintang yang dekat dengan cakera penambahan, tetapi kemungkinan ini akan dipancarkan semula pada jalur gelombang inframerah. Oleh itu, sebahagian besar (jika tidak semua) spektrum elektromagnetik dihasilkan melalui interaksi bahan sejuk dengan SMBH.

Interaksi antara medan magnet berputar lubang hitam supermasif dan cakera penambahan juga menghasilkan jet magnet yang kuat yang menembakkan bahan di atas dan di bawah lubang hitam pada kelajuan relativistik (iaitu pecahan signifikan dari kelajuan cahaya). Jet-jet ini boleh meluas selama beratus-ratus ribu tahun cahaya, dan merupakan sumber kedua potensi radiasi yang diperhatikan.

Jenis AGN:

Biasanya, saintis membahagikan AGN menjadi dua kategori, yang disebut sebagai inti "radio-diam" dan "radio-keras". Kategori radio-keras sesuai dengan AGN yang mempunyai pelepasan radio yang dihasilkan oleh cakera penambahan dan jet. AGN yang tidak bersuara radio lebih mudah, kerana pelepasan yang berkaitan dengan jet atau jet dapat diabaikan.

Carl Seyfert menemui AGN kelas pertama pada tahun 1943, itulah sebabnya mereka sekarang menanggung namanya. "Galaksi Seyfert" adalah sejenis AGN radio-diam yang terkenal dengan saluran pelepasannya, dan dibahagikan kepada dua kategori berdasarkannya. Galaksi Seyfert Jenis 1 mempunyai garis pelepasan optik yang sempit dan luas, yang menunjukkan adanya awan gas berkepadatan tinggi, serta halaju gas antara 1000 - 5000 km / s berhampiran nukleus.

Seyferts Jenis 2, sebaliknya, mempunyai garis pelepasan yang sempit sahaja. Garis sempit ini disebabkan oleh awan gas berketumpatan rendah yang berada pada jarak yang lebih jauh dari nukleus, dan halaju gas sekitar 500 hingga 1000 km / s. Seperti juga Seyferts, subkelas galaksi radio-radio lain termasuk kuarsar radio-diam dan LINER.

Galaksi Wilayah Garis Pelepasan Nuklear Ionisasi rendah (LINER) sangat mirip dengan galaksi Seyfert 2, kecuali garis pengionan rendah (seperti namanya), yang cukup kuat. Mereka adalah AGN bercahaya paling rendah yang ada, dan sering kali tertanya-tanya apakah sebenarnya mereka didorong oleh pertambahan ke lubang hitam supermasif.

Galaksi radio-keras juga dapat dibahagikan kepada beberapa kategori seperti galaksi radio, quasar, dan blazar. Seperti namanya, galaksi radio adalah galaksi elips yang merupakan pemancar gelombang radio yang kuat. Quasars adalah jenis AGN yang paling bercahaya, yang mempunyai spektrum yang serupa dengan Seyferts.

Walau bagaimanapun, ia berbeza kerana ciri penyerapan bintang mereka lemah atau tidak ada (bermaksud ia mungkin kurang padat dari segi gas) dan garis pelepasan sempit lebih lemah daripada garis lebar yang dilihat di Seyferts. Blazar adalah kelas AGN yang sangat berubah-ubah yang merupakan sumber radio, tetapi tidak memaparkan garis pelepasan dalam spektrumnya.

Pengesanan:

Dari segi sejarah, sejumlah ciri telah diperhatikan di pusat galaksi yang memungkinkan mereka dikenali sebagai AGN. Sebagai contoh, setiap kali cakera penambahan dapat dilihat secara langsung, pelepasan optik nuklear dapat dilihat. Setiap kali cakera penambahan dikaburkan oleh gas dan debu yang dekat dengan nukleus, AGN dapat dikesan oleh pelepasan infra merahnya.

Kemudian terdapat garis pelepasan optik yang luas dan sempit yang dikaitkan dengan pelbagai jenis AGN. Dalam kes sebelumnya, mereka dihasilkan setiap kali bahan sejuk dekat dengan lubang hitam, dan merupakan hasil dari bahan pemancar berputar di sekitar lubang hitam dengan kecepatan tinggi (menyebabkan berbagai pergeseran Doppler dari foton yang dipancarkan). Dalam kes sebelumnya, bahan sejuk yang lebih jauh adalah pelakunya, mengakibatkan saluran pelepasan lebih sempit.

Seterusnya, terdapat pelanjutan kontinum radio dan sinar-x. Walaupun pelepasan radio selalu merupakan hasil jet, pelepasan sinar-x dapat timbul baik dari jet atau korona panas, di mana sinaran elektromagnetik tersebar. Terakhir, terdapat pelepasan garis sinar-x, yang berlaku ketika pelepasan sinar-x menerangi bahan berat sejuk yang terletak di antara ia dan inti.

Tanda-tanda ini, secara bersendirian atau bersama, telah mendorong para astronom membuat banyak pengesanan di pusat galaksi, dan juga untuk mengetahui pelbagai jenis inti aktif di luar sana.

Galaksi Bima Sakti:

Dalam kes Bima Sakti, pemerhatian berterusan telah menunjukkan bahawa jumlah bahan yang terkumpul ke Sagitarrius A selaras dengan nukleus galaksi yang tidak aktif. Telah berteori bahawa ia memiliki inti aktif pada masa lalu, tetapi sejak itu beralih ke fasa radio-diam. Namun, ia juga berteori bahawa ia mungkin akan aktif kembali dalam beberapa juta (atau miliar) tahun.

Apabila Galaxy Andromeda bergabung dengan yang kita miliki dalam beberapa bilion tahun, lubang hitam supermasif yang berada di tengahnya akan bergabung dengan yang kita sendiri, menghasilkan lubang yang jauh lebih besar dan kuat. Pada ketika ini, inti galaksi yang dihasilkan - Galaksi Milkdromeda (Andrilky), mungkin? - pastinya mempunyai cukup bahan untuk aktif.

Penemuan nukleus galaksi aktif telah membolehkan ahli astronomi mengumpulkan beberapa kelas galaksi yang berbeza. Ia juga membolehkan para astronom memahami bagaimana ukuran galaksi dapat dilihat oleh tingkah laku yang menjadi intinya. Dan terakhir, ini juga telah membantu para astronom untuk memahami galaksi mana yang telah mengalami penggabungan pada masa lalu, dan apa yang mungkin berlaku untuk kita sendiri suatu hari nanti.

Kami telah menulis banyak artikel mengenai galaksi untuk Space Magazine. Inilah Bahan Bakar Enjin Lubang Hitam Supermasif ?, Mungkinkah Bima Sakti Menjadi Lubang Hitam ?, Apakah Lubang Hitam Supermasif ?, Menghidupkan Lubang Hitam Supermasif, Apa Yang Berlaku apabila Lubang Hitam Supermasif Berlanggar ?.

Untuk maklumat lebih lanjut, lihat Siaran Berita Hubblesite mengenai Galaxies, dan berikut adalah Laman Sains Nala mengenai galaksi.

Astronomy Cast juga mempunyai episod mengenai inti galaksi dan lubang hitam supermasif. Inilah Episod 97: Galaksi dan Episod 213: Lubang Hitam Supermasif.

Sumber: