Chuẩn tinh là một số vật thể sáng nhất trong Vũ trụ. Những ngôi sao sáng nhất rất rực rỡ, chúng vượt trội hơn cả nghìn tỷ ngôi sao. Nhưng tại sao? Và độ sáng của chúng cho chúng ta biết gì về các thiên hà chứa chúng?
Để cố gắng trả lời câu hỏi đó, một nhóm các nhà thiên văn học đã xem xét lại 28 trong số các quasar sáng nhất và gần nhất. Nhưng để hiểu công việc của họ, chúng tôi phải theo dõi một chút, bắt đầu với các lỗ đen siêu lớn.
Một lỗ đen siêu lớn (SMBH) là một lỗ đen với hơn một triệu khối lượng mặt trời. Chúng có thể lớn hơn thế nhiều, quá; lên đến hàng tỷ khối lượng mặt trời. Một trong những thực thể này nằm ở trung tâm của hầu hết các thiên hà, ngoại trừ các thiên hà lùn và tương tự.
Chúng là kết quả của sự sụp đổ lực hấp dẫn của một ngôi sao lớn và chúng chiếm một khối không gian hình cầu mà không thứ gì, thậm chí không ánh sáng, có thể thoát ra.
Dải Ngân hà có một trong những SMBH này. Nó có tên là Sagittarius A-star (Sgr A *) và nó có khoảng 2,6 triệu khối lượng mặt trời. Nhưng Sgr A * khá trầm lắng đối với SMBH. Các SMBH khác hoạt động mạnh hơn nhiều và chúng gọi là hạt nhân thiên hà hoạt động (AGN.)
Trong một AGN, lỗ đen đang tích cực tích tụ vật chất, tạo thành một khối khí nóng lên. Khi đó, khí phát ra bức xạ điện từ mà chúng ta có thể thấy. AGN có thể phát ra bức xạ trên toàn phổ điện từ.
Có các lớp con của AGN và một nghiên cứu mới tập trung vào một trong những lớp con được gọi là chuẩn tinh. Một quasar là loại AGN mạnh nhất và chúng có thể tỏa sáng với ánh sáng của một nghìn tỷ Mặt trời. Nhưng một số trong các quasar này được ẩn đằng sau hình xuyến của chính chúng, cản trở tầm nhìn của chúng ta. Trong các nghiên cứu về chuẩn tinh, những cái này bị bỏ qua hoặc bỏ qua, vì chúng khó nhìn thấy.
Nhưng điều đó tạo ra một vấn đề, bởi vì bỏ chúng khỏi quần thể chuẩn tinh có nghĩa là chúng ta có thể đang thiếu thứ gì đó. Điều đó cũng có nghĩa là một trong những câu hỏi trung tâm xung quanh chuẩn tinh có thể không được giải quyết đúng đắn.
Câu hỏi thực sự rất đa dạng: những AGN cực kỳ sáng này được cung cấp bởi sự bồi tụ vừa phải vào các lỗ đen cực lớn? Hay chúng được cung cấp bởi sự bồi tụ cực độ lên các lỗ đen khối lượng vừa phải hơn? Hoặc có thể một cái gì đó khác đang xảy ra. Có phải chúng được cung cấp năng lượng bởi một thiên hà chủ đang chuyển từ một thiên hà hình thành sao sang một thứ gì đó trầm lắng hơn như một thiên hà hình elip? Bằng cách bỏ qua hoặc bỏ qua các quasar khó nhìn thấy, nó làm cho việc tìm kiếm bất kỳ câu trả lời nào trở nên khó khăn.
Một nhóm các nhà thiên văn học đã xem xét 28 AGN gần đó và trong số những người sáng nhất. Hầu hết chúng xảy ra ở các thiên hà hình elip. Tiêu chí duy nhất để chọn chúng là hoạt động mãnh liệt trong hạt nhân của chúng. Phát xạ vô tuyến của họ có hệ số hàng chục ngàn, và khối lượng của chúng cũng bao trùm một phạm vi rộng. Các nhà thiên văn học muốn tìm hiểu xem liệu AGN sáng này có bất kỳ phẩm chất đặc biệt nào khác sẽ khiến chúng tách biệt với AGN độ sáng thấp hơn che khuất AGN hay không.
Họ đã tìm thấy gì?
Họ là một số kết quả hấp dẫn và đáng ngạc nhiên trong nghiên cứu này. Một số kết quả dường như đồng ý với các nghiên cứu khác, trong khi một số đi ngược lại với ngũ cốc.
- Nhóm nghiên cứu không có hình ảnh cho tất cả các thiên hà chủ trong nghiên cứu của họ, nhưng những thiên hà mà họ có hình ảnh đều là các thiên hà hình elip, hoặc ít nhất là hình thái thống trị phình ra. Điều đó trái ngược với các nghiên cứu khác về các quasar có độ sáng thấp hơn, và cũng với kỳ vọng rằng ít nhất một số trong số 28 thiên hà chủ sẽ là xoắn ốc.
- Các thiên hà chủ bao trùm một phạm vi khối lượng khá rộng, với nồng độ khối lượng tương đối cao. Các khối lượng cao hơn này và độ chói cao, trùng khớp với sự biến đổi của các thiên hà hình thành sao hoạt động thành các thiên hà hình cầu yên tĩnh hơn.
- Có sự đa dạng lớn về phát xạ vô tuyến trong 28 AGN được chọn, điều đó có nghĩa là không có đặc điểm xác định rõ ràng và mạnh mẽ nào đối với loại nguồn của chúng tôi, như họ nói trong kết luận của họ.
- Phạm vi về độ chói của tia X và khối lượng lỗ đen có thể chiếm tới phạm vi độ sáng của sóng vô tuyến.
- Các nguồn sáng nhất và bị che khuất trong mẫu aren được cung cấp bởi các lỗ đen khối lượng thấp với tốc độ bồi tụ cao hoặc bởi các lỗ đen khối lượng lớn với tốc độ bồi tụ thấp hơn.
Trong phần kết luận của bài báo, các tác giả tóm tắt những phát hiện của họ, và dường như cho đến nay, ít nhất, không có lời giải thích rõ ràng nào cho những quasar sáng nhất này tỏa sáng với ánh sáng của một nghìn tỷ ngôi sao.
Chúng tôi thấy rằng, với tư cách là một nhóm, mẫu của chúng tôi về một số AGN bị che khuất nhất trong BASS / DR1 không thể hiện bất kỳ tính chất đặc biệt nào đối với khối lượng lỗ đen, tỷ lệ Eddington và / hoặc khối sao của các thiên hà chủ của chúng. Giáo dục
Họ cũng chỉ ra rằng các thiên hà chủ yếu chủ yếu là tất cả các hình elip, một phát hiện đáng ngạc nhiên. Nếu phát hiện này có thể được các nhà nghiên cứu khác chứng thực, thì Hồi có thể cho vay một số bằng chứng gián tiếp để hỗ trợ cho ý tưởng phổ biến rằng các kỷ nguyên tăng trưởng SMBH mãnh liệt có liên quan đến sự biến đổi các thiên hà từ các đĩa (hình thành sao) sang hình elip (dập tắt) tức là thông qua sáp nhập lớn).
Có 21 nhà nghiên cứu đứng sau nghiên cứu này, tại các tổ chức bao gồm Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard và Smithsonian, Đại học Tel-Aviv, Đại học Kyoto, JPL, Đài thiên văn Hải quân, ESO và nhiều tổ chức khác. Dữ liệu cho nghiên cứu của họ xuất phát từ cuộc khảo sát trên bầu trời Swift / BAT 70 tháng và với các quan sát sử dụng đài quan sát Keck, VLT và Palomar. Nghiên cứu có tiêu đề Khảo sát quang phổ AG BAT AGN - XIII. Bản chất của AGN bị che khuất nhất trong vũ trụ có độ dịch chuyển thấp. Nó được xuất bản trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
Hơn:
- Thông cáo báo chí: Bản chất của các hạt nhân thiên hà hoạt động bị che khuất
- Tài liệu nghiên cứu: Khảo sát quang phổ BAT AGN - XIII. Bản chất của AGN bị che khuất nhất trong vũ trụ dịch chuyển đỏ thấp
- Tạp chí vũ trụ: Làm thế nào lỗ đen có thể tỏa sáng?
