НовинаЗ архіву

Доведено зв’язок між взаємодією галактик та активністю їхніх ядер

Опубліковано: Редактор: Den
Зміст матеріалу

Цей матеріал не має підрозділів.

Зручне читання

Розглянувши дані з великого спектроскопічного каталогу zCOSMOS, астрофізики дійшли висновку, що активні ядра в кінематичних парах галактик трапляються помітно частіше, ніж в «одиноких» галактиках зі схожою зоряною масою.

Міжнародна група астрофізиків зібрала переконливі докази того, що взаємодії галактик запускають швидке зростання надмасивних чорних дір у їхніх центрах.

Зв’язок між акрецією на надмасивну чорну діру та утворенням активного ядра галактики (active galactic nucleus, AGN) було встановлено в шістдесятих роках минулого століття. Визначити фізичний процес, відповідальний за цю акрецію, набагато складніше; теоретики розглядали найрізноманітніші варіанти, а останніми роками набула популярності гіпотеза про те, що речовина спрямовується до ядра, сприяючи зореутворенню та появі AGN, при злитті галактик або їхній взаємодії між собою.

Цю гіпотезу підтверджують результати спостережень надяскравих інфрачервоних галактик — «побічних продуктів» великих злиттів. Центральні області ІЧ-галактик відрізняються високою концентрацією газу, «палива» для чорної діри, а частка AGN у них збільшується пропорційно інфрачервоній світності, досягаючи надзвичайно високих значень.

Приклади AGN у кінематичних парах. Ліворуч показано активне ядро CID 1711 у системі двох спіральних галактик, що взаємодіють і розташовані на червоному зміщенні z = 0,77, а праворуч — AGN CID 3083 у парі на z = 0,371. Оптичні дані з «Габбла» виділено жовтим, а результати рентгенівських спостережень «Чандри» — фіолетовим. (Ілюстрація НАСА / CXC / IPMU / J. Silverman et al. / STScI / Caltech / N. Scoville et al.)

Натомість у новій роботі обговорюються галактики найрізноманітніших типів, що потрапили в поле COSMOS, яке займає два квадратних градуси в сузір’ї Секстанта. Цю ділянку неба вивчали основні космічні обсерваторії («Габбл», «Спітцер», «Чандра», XMM-Newton) та наземні телескопи — наприклад, «Субару» і «Дуже великий телескоп». Останній було залучено до проєкту zCOSMOS, за результатами якого астрономи склали великий спектроскопічний каталог із точними значеннями червоного зміщення z для кількох десятків тисяч галактик.

Розглянувши каталог zCOSMOS, автори відібрали 10 964 галактики, які перебували в полі огляду «Чандри» (рентгенівські дані з цього телескопа потрібні для пошуку AGN). Потім кількість галактик скоротили до 3 481, установивши досить вузький інтервал червоного зміщення (0,25 < z < 1,05) і мінімально допустиму зоряну масу (2,5•1010 сонячної).

На наступному етапі дослідження у сформованій вибірці виділили кінематичні пари, спостережувана відстань між компонентами яких не перевищує 143 кпк, а різниця променевих швидкостей не перевищує 500 км/с. Завершуючи підготовчий етап, учені виділили всі AGN (критерієм активності стала рентгенівська світність у діапазоні 0,5–10 кеВ, що перевищує 2•1042 ерг/с).

Отримані значення використали для розрахунку частоти появи AGN у кінематичних парах, де ймовірність взаємодії галактик, очевидно, висока, та в одиночних галактиках.

Частку AGN у кінематичних парах, спостережувана відстань між галактиками в яких не перевищує 75 кпк, позначено чорними кружечками, а частку активних ядер у галактиках без супутників у радіусі 143 кпк — колами. Горизонтальні відрізки позначають інтервал червоного зміщення. (Ілюстрація з Astrophysical Journal.)

Як виявилося, частка активних ядер у групі «одинаків» становить 5,03 ± 0,45 відсотка, а в кінематичних парах зростає до 7,30 ± 1,17 відсотка. Якщо зробити визначення пари суворішим, знизивши максимально допустиму відстань між її компонентами до 75 кпк, частка AGN зросте до 9,75 ± 2,15 відсотка. Цікаво, що частота появи AGN також збільшувалася в міру того, як маси галактик у парі вирівнювалися.

Автори також спробували оцінити «істинну» кількість AGN у вибірці методом Монте-Карло. У цих розрахунках зв’язок між взаємодією галактик та активністю їхніх ядер став іще помітнішим: якщо в кінематичних парах частка AGN практично не змінилася й становила 9,7+2,3–1,7 відсотка, то в одиночних галактиках вона впала одразу до 3,8+0,3–0,4 відсотка.

Повну версію звіту опублікує видання Astrophysical Journal; препринт статті можна завантажити із сайту arXiv.

Підготовлено за матеріалами Рентгенівської обсерваторії «Чандра».

Коментарі (0):

Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.