Quasar adalah beberapa objek paling terang di Alam Semesta. Yang paling terang sangat bercahaya sehingga melebihi satu trilion bintang. Tapi kenapa? Dan apakah kecerahan mereka memberitahu kita tentang galaksi yang menjadi tuan rumah mereka?
Untuk cuba menjawab soalan itu, sekumpulan ahli astronomi melihat semula 28 kuarsa paling terang dan terdekat. Tetapi untuk memahami karya mereka, kita harus mengesan sedikit, bermula dengan lubang hitam supermasif.
Lubang hitam supermasif (SMBH) adalah lubang hitam dengan lebih daripada satu juta jisim solar. Mereka juga jauh lebih besar dari itu; hingga berjuta-juta jisim suria. Salah satu entiti ini berada di pusat kebanyakan galaksi, tidak termasuk galaksi kerdil dan sejenisnya.
Mereka adalah hasil dari keruntuhan graviti bintang besar, dan mereka menempati ruang spheroidal dari mana tidak ada, bahkan cahaya, yang dapat melarikan diri.
Bima Sakti mempunyai salah satu SMBH ini. Ia disebut Sagittarius A-star (Sgr A *) dan kira-kira 2.6 juta jisim suria. Tetapi Sgr A * agak tenang untuk SMBH. SMBH lain jauh lebih aktif, dan mereka dipanggil nukleus galaksi aktif (AGN.)
Dalam AGN, lubang hitam secara aktif menumpuk bahan, membentuk torus gas yang memanas. Oleh kerana itu, gas memancarkan sinaran elektromagnetik, yang dapat kita lihat. AGN dapat memancarkan radiasi di seluruh spektrum elektromagnetik.
Terdapat sub-kelas AGN, dan kajian baru yang difokuskan pada salah satu sub-kelas yang disebut quasar. Quasar adalah jenis AGN yang paling kuat, dan mereka dapat bersinar dengan cahaya satu trilion Matahari. Tetapi sebilangan quasar ini tersembunyi di belakang torus mereka sendiri, yang menyekat pandangan kita. Dalam kajian mengenai quasar, ini diabaikan atau dihilangkan, kerana sukar dilihat.
Tetapi itu menimbulkan masalah, kerana menghilangkannya dari populasi quasar bermakna kita mungkin kehilangan sesuatu. Ini juga bermaksud bahawa salah satu persoalan utama seputar kuarsa mungkin tidak ditangani dengan baik.
Persoalannya benar-benar pelbagai cabang: adakah AGN yang sangat terang ini digerakkan oleh pertambahan sederhana ke lubang hitam yang sangat besar? Atau adakah mereka didorong oleh pertambahan yang melampau ke lubang hitam jisim yang lebih sederhana? Atau mungkin perkara lain sedang berlaku. Apakah mereka digerakkan oleh galaksi host yang beralih dari galaksi pembentuk bintang ke sesuatu yang lebih tenang seperti galaksi elips? Dengan mengabaikan atau menghilangkan quasar yang sukar dilihat, ini menjadikan sukar untuk mencari jawapan.
Sekumpulan ahli astronomi melihat 28 AGN yang berada berdekatan dan antara yang paling bercahaya. Sebilangan besar kebetulan berada di galaksi elips. Satu-satunya kriteria untuk memilihnya adalah aktiviti yang kuat di inti mereka. Pelepasan radio mereka merangkumi puluhan ribu, dan jisimnya juga meliputi pelbagai. Ahli astronomi ingin mengetahui sama ada AGN terang ini mempunyai kualiti lain yang dapat membezakannya daripada AGN yang dikaburkan oleh cahaya terang.
Apa Yang Mereka Cari?
Hasilnya adalah hasil yang menarik dan mengejutkan dalam kajian ini. Sebilangan hasilnya nampaknya setuju dengan kajian lain, sementara yang lain bertentangan dengan bijirin.
- Pasukan ini tidak mempunyai gambar untuk semua galaksi tuan rumah dalam kajian mereka, tetapi yang ada gambarnya ialah semua galaksi elips, atau sekurang-kurangnya morfologi yang didominasi bulge. Itu berbeza dengan kajian lain mengenai kuarsa cahaya rendah, dan juga dengan jangkaan bahawa sekurang-kurangnya sebahagian daripada 28 galaksi inang adalah lingkaran.
- Galaksi inang merangkumi jisim yang cukup luas, dengan kepekatan jisim yang agak tinggi. Jisim yang lebih tinggi ini, dan kilauan tinggi, bertepatan dengan transformasi galaksi pembentuk bintang aktif kepada galaksi sferoid yang lebih tenang.
- Terdapat kepelbagaian besar dalam pelepasan radio dalam 28 AGN terpilih, yang bermaksud tidak ada "ciri penentu yang jelas dan mantap untuk jenis sumber kita," seperti yang mereka katakan dalam kesimpulan mereka.
- Julat luminositi sinar-x dan jisim lubang hitam tidak dapat menyumbang kepada banyaknya cahaya gelombang radio.
- Sumber yang paling bercahaya dan tidak jelas dalam sampel tidak digerakkan oleh lubang hitam jisim rendah dengan kadar pertambahan yang tinggi, atau oleh lubang hitam jisim besar dengan kadar kenaikan yang lebih rendah.
Dalam kesimpulan makalah mereka, penulis merumuskan penemuan mereka, dan nampaknya buat masa ini, sekurang-kurangnya, tidak ada penjelasan yang jelas untuk kuasar paling terang ini yang bersinar dengan cahaya satu trilion bintang.
"Kami mendapati bahawa, sebagai satu kumpulan, sampel kami dari beberapa AGN yang dikaburkan paling terang di BASS / DR1 tidak menunjukkan sifat khas sehubungan dengan jisim lubang hitamnya, nisbah Eddington, dan / atau massa bintang dari galaksi inang mereka. "
Mereka juga menunjukkan bahawa galaksi inang kebanyakannya berbentuk elips, satu penemuan yang mengejutkan. Sekiranya penemuan ini dapat disokong oleh penyelidik lain, "... ia mungkin memberikan beberapa bukti tidak langsung untuk menyokong idea popular bahawa zaman pertumbuhan SMBH yang kuat dikaitkan dengan transformasi galaksi dari cakera (pembentuk bintang) menjadi (elastik) elips (dipadamkan) ( iaitu melalui penggabungan utama). "
Terdapat 21 penyelidik di sebalik kajian ini, di institusi termasuk Pusat Astrofizik Harvard dan Smithsonian, Universiti Tel-Aviv, Universiti Kyoto, JPL, Observatorium Tentera Laut, ESO, dan banyak lagi yang lain. Data untuk kajian mereka berasal dari tinjauan Swift / BAT sepanjang langit selama 70 bulan, dan dengan pemerhatian menggunakan observatorium Keck, VLT, dan Palomar. Kajian ini bertajuk “BAT AGN Spectroscopic Survey - XIII. Sifat AGN yang dikaburkan paling terang di alam rendah redshift. ” Ia diterbitkan dalam Notis Bulanan Persatuan Astronomi Diraja.
Lagi:
- Siaran Akhbar: Sifat Nukleus Galaktik Aktif yang Disamarkan
- Kertas Penyelidikan: Kajian Spektroskopi BAT AGN - XIII. Sifat AGN yang dikaburkan paling terang di alam rendah redshift
- Ruang Majalah: Bagaimana Lubang Hitam Bersinar?
