Active galactic nucleus

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај

Активно галактичко јадро (AGN) е компактен регион во центарот на галаксија која има многу повисока од нормалната луминозноста над барем некој дел - а можеби и сите - од електромагнетниот спектар. Како вишок емисија е забележано во радио, микробранови, инфрацрвено, оптички, ултра-виолетови, Х-зраци и гама зраци на бранови должини. Галаксии домаќин на AGN се нарекува активна галаксија. Радијацијата од AGN се верува дека е резултат на прираст на маса од страна на супермасивна црна дупка во центарот на неговата галаксија. AGN се најмногу прозрачна упорни извори во универзумот електромагнетно зрачење, и како таков може да се користи како средство за откривање на оддалечените објекти; нивната еволуција како функција на космичкото време, исто така, го става ограничувања на модели на космосот.


Модели на активно јадро[уреди | уреди извор]

Долго време се тврди дека AGN мора да се напојува со прираст на маса врз масивни црни дупки (106-1010 пати Сончевиот маса). AGN се компактни и упорно екстремно светли. Прираст потенцијално може да даде многу ефикасна реализација на потенцијалот и кинетичка енергија на зрачење, како и масивна црна дупка има висока Едингтон луминозноста, а како резултат на тоа, тој може да обезбеди забележана висока сјајност упорни. Супермасивни црни дупки сега се верува дека постои во центрите на повеќето ако не и сите масивни галаксии зашто масата на црната дупка е во корелација и со брзината дисперзија на галактички булбус (однос на М-сигма) или со булбус луминозноста. [3] Така AGN слични карактеристики се очекува секогаш набавка на материјал за прираст доаѓа во рамките на сферата на влијание на централната црна дупка.

Прираст дискот[уреди | уреди извор]

Во стандардниот модел на AGN, ладно материјал во близина на црна дупка форми на прираст дискот. Дисипативна процеси во прираст дискот транспорт предметот навнатре и нанадвор аголен момент, додека предизвикувајќи прираст дискот да се загрева. Очекуваната спектар на врвовите на прираст во оптички диск-ултравиолетово брановата должина на; Покрај тоа, короната на топла материјални форми над прираст дискот и да инверзна Комптон растера фотони до Х-зраци енергии. Зрачењето на прираст дискот возбудува ладно атомски материјал во близина на црна дупка и тоа за возврат зрачи особено во емисија линии. Голем дел од зрачењето на AGN може да трае од меѓуѕвезден гас и прашина во близина на прираст дискот, но (во стабилна состојба ситуација а) тоа ќе биде повторно зрачеше во некоја друга бранова должина, најверојатно инфраред.

Релативистички авиони[уреди | уреди извор]

Некои прираст дискови произведува авиони на близнаци, високо collimated, и брзо одливи кои се појавуваат во спротивни правци од непосредна близина на дискот. Насока на исфрлање на авион се одредува од страна на аголен момент оската на прираст дискот или на оската на ротација на црната дупка. Механизам на производство авион и навистина составот авион на многу мали размери не се разбрани во моментов се должи на решавањето на астрономски инструменти се премногу ниски, а како резултат на тоа, забелешки не можат да обезбедат доволно докази за поддршка на една од различни теоретски модели на производство на авион во текот на многу кои постојат. Авиони имаат најочигледен набљудување ефекти во бранова должина на радиото, каде што со многу долги интерферометрија основната линија може да се користи за проучување на Synchrotron зрачење тие емитираат со резолуција од под-парсек скали. Сепак, тие се зрачи во сите бранови должини од радио до гама зраци опсег преку процесот на расипување инверзна Комптон на Synchrotron и, и така AGN авиони се на втор потенцијален извор на сите забележани континуум зрачење.

Radiatively неефикасна AGN=[уреди | уреди извор]

Постои класа на 'radiatively неефикасна "решенија со равенките кои владеат прираст. Најшироко познат од нив е Advection доминирана прираст на протокот (ADAF), [4], но постојат и други теории. Во овој вид на прираст, што е важно за прираст стапки и под лимитот Едингтон, на accreting прашање не се формира тенок дискот и, следствено, не се ефикасно зрачи намалува енергијата што го добиле како што се пресели во близина на црна дупка. Radiatively неефикасна прираст се користи за да се објасни на недостаток на силна AGN-тип на зрачење од масивни црни дупки во центрите на елиптични галаксии во кластери, каде што инаку би можеле да очекуваме високи стапки на прираст и соодветно високо luminosities. [5] Radiatively неефикасна AGN ќе биде очекува да нема многу на истоветноста на стандардни AGN со прираст дискот.

Забрзување на честичките[уреди | уреди извор]

AGN се извор кандидат на висок и ултра високи енергетски космички зраци (види исто така Центрифугални механизам на забрзување).

Опсервациски карактеристики[уреди | уреди извор]

Не постои единствен набљудување потпис на AGN. На листата подолу се опфатени одредени историски важни карактеристики кои имаат дозволено системи за да се идентификуваат како AGN.

Нуклеарна оптичка емисиона континуум. Ова е видлива секогаш кога има директен поглед на прираст дискот. Авиони, исто така може да придонесат за оваа компонента на емисија на AGN. На оптичка емисиона има приближно моќ-законот на зависноста од брановата должина. Нуклеарна инфра-црвена емисија. Ова е видлива кога и прираст дискот и неговата околина се трае од гас и прашина блиску до јадрото и потоа повторно да се емитираат ("преработка"). Како што е термичка емисија, тоа може да се разликува од било кој авион или емисија диск поврзани. Широк оптички линии емисија. Тие доаѓаат од студот материјал во близина на централната црна дупка. Линиите се широки бидејќи емитуваат материјал се врти околу црна дупка со големи брзини предизвикувајќи голем број на Доплер смени на емитираат фотони. Тесен оптички линии емисија. Тие доаѓаат од подалечни ладно материјал, и така се потесни од широки линии. Радиоемисија континуум. Ова е секогаш резултат на авион. Тоа покажува карактеристичен спектар на Synchrotron зрачење. Х-зраци континуум емисија. Ова може да се појави како од авион и од топла корона на прираст дискот преку процесот на расипување: и во двата случаи тоа покажува моќта на закон на спектарот. Во некои радио-тивка AGN постои вишок на меки рендгенски емисија во прилог на компонентата за моќ-законот. Потеклото на меки рендгенски зраци не е јасно во моментов. Х-зраци емисија линија. Ова е резултат на просветлување на ладно тешки елементи со Х-зраци континуум што предизвикува флуоресценција на емисија линии Х-зраци, најпознатиот од нив е карактеристика железо околу 6,4 keV. Оваа линија може да биде тесен или широк: relativistically прошири железо линии може да се користи за да студираат на динамиката на прираст дискот многу блиску до јадрото и поради природата на централната црна дупка.

Типови на активна галаксија[уреди | уреди извор]

Тоа е погодно да се подели во две класи AGN, конвенционално наречен радио-тивки и радио-гласно. Радио-гласно објекти имаат придонеси емисија и од авион (и) и лобуси дека авиони се надува. Овие придонеси емисија доминираат во луминозноста на AGN на радио бранови должини и евентуално кај некои или сите други бранови должини. Радио-тивка објекти се поедноставни од било-џет и џет поврзани емисија може да се занемари на сите бранови должини.

AGN терминологија е често збунувачки, бидејќи разликите помеѓу различни типови на AGN понекогаш одразуваат историски разлики во тоа како се откриени или првично предметите класифицирани, наместо вистински физички разлики.

Радио-тивка AGN[уреди | уреди извор]

Ниски јонизација региони нуклеарна емисија линија (облоги). Како што сугерира името, овие системи се покаже само слаби региони нуклеарна емисија на линија, и нема други потписи од емисијата AGN. Тоа е дискутабилно [од кого?] Дали сите тие системи се вистинити AGN (напојува со прираст на на супермасивна црна дупка). Ако се тие, тие претставуваат класа најниско луминозноста на радио-тивка AGN. Некои може да биде радио-тивка аналози на радио галаксии ниски побудување (види подолу). Seyfert галаксии. Seyferts биле најраните посебна класа на AGN да бидат идентификувани. Тие покажуваат оптички опсег емисија нуклеарна континуум, тесни и широки линии повремено емисија, а повремено и силен нуклеарен Х-зраци емисија, а понекогаш и слаб мали радио авион. Првично тие биле поделени во два вида, познат како Seyfert 1 и 2: Seyfert 1s покажуваат силна широки линии емисија додека Seyfert 2s не, и Seyfert 1s се со поголема веројатност да се покаже силна нискоенергетски Х-зраци емисија. Различни форми на елаборација на оваа шема постои: на пример, Seyfert 1s со релативно тесен широки линии се понекогаш се нарекува и тесен линија Seyfert 1S. Домаќин галаксии Seyferts на обично спирала или неправилни галаксии. Радио-тивка квазари / QSOs. Овие се во суштина повеќе прозрачна верзии на Seyfert 1s: разликата е арбитрарен и обично се изразува во однос на ограничувањето на оптички големина. Квазари првично биле "квази-ѕвездени" во оптички слики како тие имале оптички luminosities кои беа поголем од оној на нивните домаќини галаксија. Тие секогаш се покаже силна оптичка емисиона континуум, Х-зраци континуум емисија, и широки и тесни оптички линии емисија. Некои астрономи го користат терминот QSO (Квази-Ѕвездената објект) за оваа класа на AGN, резервирање "квазар" за радио-гласно објекти, додека други се зборува за радио-тивки и радио-гласно квазари. Галаксии домаќин на квазарите да може да бидат спирали, нерегуларни или елиптични галаксии. Постои корелација помеѓу луминозноста квазарот е и масата на неговата галаксија, со тоа што на повеќето прозрачна квазари населуваат најмасовните галаксии (елиптични). "Квазар 2s. По аналогија со Seyfert 2s, тоа се предмети со квазар-како luminosities но без силни оптичка емисиона нуклеарна континуум емисија или широка линија. Тие се ретки во анкети, иако се идентификувани голем број на можни кандидат квазар 2s.

Радио-гласно AGN[уреди | уреди извор]

Радио-гласно квазарите се однесуваат токму како радио-тивка квазари со додавање на емисијата од авион. Така, тие се појавуваат силни емисија оптички континуум, широки и тесни линии на емисијата, и силна Х-зраци емисија, заедно со нуклеарни и често се прошири емисија на радио. "Blazars" (BL Lac објектите и OVV квазари) класи се одликува со брзо променлива, поларизирани оптички, радио и Х-зраци емисија. BL Lac објектите не покажуваат оптички линии емисија, широки или тесни, така што нивните redshifts може да се утврди од карактеристики во спектарот на нивниот домаќин галаксии. Карактеристики на емисијата линија може да биде суштински отсутни или едноставно преплавени со дополнителна променлива компонента. Во вториот случај, линии на емисии можат да станат видливи кога променлива компонента е на многу ниско ниво. [6] OVV квазарите се однесуваат повеќе како стандард радио-гласно квазари со додавање на брзо променлива компонента. Во двете класи на изворот, променливата емисија се верува дека потекнуваат од едно релативистички џет ориентирани во близина на линијата на очите. Релативистички ефекти засилување и луминозноста на авион и амплитудата на варијабилност. Радио галаксии. Овие објекти се покаже нуклеарни и проширена радио емисија. Нивните други AGN својства се хетерогени. Тие во голема мера може да се подели во низок возбудувањето и високо-ексцитација класи. [7] [8] Ниско побудување објекти не покажуваат силна тесни или широки линии емисија, и емисија линии тие немаат можат да се возбудени од различен механизам. [ 9] нивните оптички и рендген нуклеарна емисијата е во согласност со потекло од чисто во авион. [10] [11] Тие може да биде најдобар сегашните кандидати за AGN со radiatively неефикасна прираст. Спротивно на тоа, со голема возбуда објекти (тесни-лајн радио галаксии) имаат емисија линија спектри слични на оние на Seyfert 2s. На мала класа на широка линија радио галаксии, кои покажуваат релативно силниот нуклеарна оптичка емисиона континуум [12], веројатно вклучувајќи и некои предмети, кои се едноставно ниски луминозноста радио-гласно квазари. Галаксии домаќин на радио галаксии, без оглед на нивниот тип на емисија на линија, се во суштина секогаш елиптични галаксии.

Обединување на AGN видови[уреди | уреди извор]

Унифициран модели предлагаме различни класи на набљудување AGN се еден вид на физички објект забележани под различни услови. Моментално фаворизира унифициран модели се 'ориентација базирани унифициран модели "што значи дека тие предложи дека очигледна разлика помеѓу различни типови на објекти се јавуваат само поради нивната различни ориентации на набљудувачот. [14] [15] Сепак, тие се дебатира (види подолу).

Радиотивко обединување[уреди | уреди извор]

При ниски luminosities, предметите да бидат унифицирани се Seyfert галаксии. Модели обединување предложи дека во Seyfert 1s посматрачот има директен поглед на активни јадро. Во Seyfert 2s јадрото се забележани преку замрачија структура која го спречува директен поглед на оптички континуум, широка линија регион или (меки) Х-зраци емисија на. Клучот увид на ориентација-зависни прираст модели е тоа што на два типа на објектот може да бидат исти, ако се забележани само одреден агол на линијата на погледот. Стандардната слика е тор замрачија материјал околу прираст дискот. Тоа мора да биде доволно голем за да се прикријат регионот широка линија, но не доволно за да се прикријат регионот тесен линија, која се гледа во двете класи на објектно голем. Seyfert 2s се гледа преку тор. Надвор торот постои материјал кој може да се разбегуваат некои од нуклеарната емисија во нашата линија на очите, која ни овозможува да се види некои оптички и рендген континуум и, во некои случаи, широка емисија линии, кои се силно поларизиран, кои покажуваат дека тие имаат расеани и докажувајќи дека некои Seyfert 2s навистина содржат скриени Seyfert 1S. Инфрацрвена анализа на јадрата на Seyfert 2s, исто така, поддршка на оваа слика.

На повисоки luminosities, квазари заземе местото на Seyfert 1s, но, како што веќе рековме, на соодветните "квазар 2s 'се бледи во моментов. Ако тие не имаат расејување компонента на Seyfert 2s дека ќе биде тешко да се детектира, освен преку нивните светлечки тесен линија и напорна Х-зраци емисија.

Радио-гласно обединување[уреди | уреди извор]

Историски гледано, работата на радио-гласно обединување е концентрирана на висок луминозноста радио-гласно квазари. Овие можат да бидат унифицирани со тесни-лајн радио галаксии на начин директно аналогно на Seyfert 1/2 обединување (но без компликација на многу во начинот на размислување компонента: тесен линија радио галаксии покажуваат нуклеарна оптички континуум или рефлектира X -ray компонента, иако повремено се покаже поларизирана емисија широка линија). Големите радио структури на овие објекти обезбедуваат релевантни докази дека обединетата модели ориентација базирани навистина се вистинити [16] [17] [18] На Х-зраци докази, каде што е достапно, го поддржува унифициран сликата:. Радио галаксии покажуваат докази за помрачување од тор, додека квазари не, иако мора да се внимава бидејќи радио-гласно објекти, исто така, имаат мека неапсорбираните компонента-џет поврзани, и со висока резолуција е потребно за да се одвои топлинска емисија од големи размери, топло-гас на изворите животната средина. [19] Во многу мал агол на линијата на очите, релативистички насмеан и свеж доминира, и можеме да видиме blazar на некои сорта.

Сепак, населението на радио галаксии е комплетно доминираат ниски луминозноста, ниско-ексцитација објекти. Тие не покажуваат силни линии нуклеарна емисија - широк или тесен - тие имаат оптички континуа кои се појавуваат да биде целосно џет-поврзани, [10] и нивните Х-зраци емисија е, исто така, во согласност со следните чисто од авион, со не многу апсорбира нуклеарни компонента во целина. [11] Овие објекти не можат да бидат унифицирани со квазари, иако тие вклучуваат некои од висок луминозноста објекти, кога гледа во радио емисија, со оглед на торус никогаш не можат да го сокријат регионот тесен линија до потребниот степен, а од инфрацрвена студии покаже дека тие немаат скриени нуклеарна компонента: [20], всушност, не постои доказ за тор во овие објекти на сите. Најверојатно, тие формираат посебна класа во која само џет поврзани со емисија е важно. Во мали агол на линијата на очите, тие ќе се појават како BL Lac објектите. [21]

Критика на радиотивко обединување[уреди | уреди извор]

Во последниве литература на AGN, кои се предмет на интензивна дебата, за зголемување на збир на набљудувања се појави да биде во конфликт со некои од клучните предвидувања на унифициран модел, на пример, дека секоја Seyfert 2 има замаглена Seyfert 1 јадро (скриени регионот широк-line).

Затоа, никој не може да знае дали на гас во сите Seyfert 2 галаксиите е јонизиран поради photoionization од еден, не-ѕвездени извор континуум во центарот или поради шок-јонизација од на пример, интензивна, нуклеарната starbursts. Spectropolarimetric студии [22] покажуваат дека само 50% од Seyfert 2s покаже скриените регионот широк-линија и со тоа да се подели Seyfert 2 галаксии во две групи. Двете класи на популациите се појави да се разликуваат со нивните луминозноста, каде 2s Seyfert без скриени регионот широка линија обично помалку прозрачна се. [23] Ова укажува на отсуство на широка линија на регионот е поврзан со низок коефициент Едингтон, а не да помрачување .

Што ги опфаќа факторот на торот може да играат важна улога. Торот некои модели [24] [25] се предвиди како Seyfert 1S и Seyfert 2s може да се добие различни фактори покривка од luminosity- и зависноста на торот покриваат фактор прираст rate-, нешто поддржан од студии на рендген на AGN. [26 ] На модели исто така, укажуваат на зависноста на прираст стапка од регионот на широка линија и да се обезбеди природна еволуција од поактивна мотори во Seyfert 1s до повеќе "мртов" Seyfert 2s [27] и може да се објасни забележани распаѓањето на унифициран модел при ниски luminosities [28] како и еволуцијата на регионот широка линија. [29]

Додека студии на еден AGN покажуваат важни отстапувања од очекувањата на унифициран модел, резултатите од статистичките тестови се контрадикторни. Најважните краток доаѓањето на статистички тестови од страна на директна споредба на статистичките примероци од Seyfert 1S и Seyfert 2s е воведувањето на предрасуди избор поради анизотропски критериуми за селекција. [30] [31]

Студирање сосед галаксии отколку на самите AGN [32] [33] [34] Првата предложи бројот на соседи беа поголеми за Seyfert 2s отколку за Seyfert 1s, во спротивност со унифициран модел. Денес, ја надмине претходните ограничувања на мали примероци се земаат и селекција анизотропски, студии на соседите на стотици до илјадници AGN [35] покажаа дека соседите на Seyfert 2s се суштински dustier и повеќе ѕвезда формирање отколку Seyfert 1S и врска помеѓу тип AGN, морфологија галаксија и историја судир. Згора на тоа, аголна студии кластеринг [36] од двата типа AGN потврди дека тие живеат во различни средини и да се покаже дека тие живеат во рамките на темната материја ореоли на различни маси. Студии на животната средина AGN се во согласност со еволуцијата базирани обединување модели [37] каде Seyfert 2s се трансформира во Seyfert 1s при спојување, поддршка на претходните модели на активирање на Seyfert 1 јадра спојување-управувано.

Додека контроверзии за исправноста на секоја поединечна студија уште преовладува, сите тие се договорат за тоа наједноставните модели на AGN Обединување базирани гледање агол се нецелосни. И покрај тоа што се уште може да биде валидна дека замаглена Seyfert 1 може да се појави како Seyfert 2, не сите Seyfert 2s мора да биде домаќин на затскриени Seyfert 1. Разбирање на тоа дали е истиот мотор за возење на целиот Seyfert 2s, врската со радио-гласно AGN, на механизми на варијабилитетот на некои AGN кои се разликуваат помеѓу два типа на скали за многу кратко време, и врската на видот AGN на мали и големи животната средина остануваат важни прашања да се вклучат во било унифициран модел на активни галактички јадра.

Космолошки употреби и еволуција[уреди | уреди извор]

За долго време, активни галаксии одржа сите рекорди за објекти од највисок црвено поместување познат или во оптички или радио спектарот, поради нивната висока сјајност. Тие се уште имаат своја улога во рамките на студиите на раниот универзум, но тоа сега е признаен дека AGN дава високо пристрасна слика за "типична" високо-црвено поместување галаксија.

Поинтересно е проучување на еволуцијата на населението AGN. Најмногу прозрачна класи на AGN (радио-гласно и радио-тивко) се чини дека биле многу побројна во раниот Универзум. Ова укажува на тоа (1) дека масивни црни дупки формирана на почетокот и (2) дека се исполнети условите за формирање на прозрачна AGN биле почести во раниот Универзум, како што се на многу повисоко достапноста на студен гас во близина на центарот на галаксиите отколку во сегашноста . Тоа исто така значи дека многу објекти кои некогаш биле прозрачна квазари сега се многу помалку прозрачна, или целосно неактивна. Еволуцијата на AGN населението со ниски сјајност е многу помалку добро разбран поради тешкотијата на опсервација на овие објекти и при високи redshifts.