Astronomiczny Obiekt Miesiąca: Czerwiec 2019

< poprzedni Archiwum następny >

Pyliste galaktyki z przeglądu nieba AKARI

Ścisły związek pomiędzy emisją galaktyk w dalekiej podczerwieni i ich promieniowaniem na falach radiowych jest znany od dawna i wydaje się dotyczyć galaktyk z szerokiego zakresu mas i typów, a także rozciągać od Wszechświata lokalnego aż po obiekty obserwowane na najwyższych wartościach przesunięcia ku czerwieni. Korelacja ta jest przypisywana niedawnym procesom formowania się gwiazd, w których powstaje zarówno emisja w dalekiej podczerwieni (związana z samym formowaniem się gwiazd w galaktykach, prowadzącym do pojawiania się cząsteczek pyłu, które pochłaniają promieniowanie młodych, gorących i masywnych gwiazd w ultrafiolecie, a następnie emitują je ponownie na większych długościach fal), jak i promieniowanie synchrotronowe (masywne gwiazdy wybuchają jako supernowe, a pojawiające się wówczas promieniowanie kosmiczne jest przyśpieszane w polu magnetycznym galaktyki, generując emisję synchrotronową.)

Położenie maksimum promieniowania galaktyk w dalekiej podczerwieni zależy od natężenia pola promieniowania międzygwiazdowego i jest dobrym wskaźnikiem występowania procesów ogrzewania pyłu w ośrodku międzygwiazdowym. Emisja w dalekiej podczerwieni obserwowana jest zarówno w przypadku galaktyk gwiazdotwórczych, jak i w szerokim zakresie obiektów z tak zwanym aktywnym jądrem galaktycznym (ang. active galactic nuclei, AGN). Podobny trend jest także widoczny przy korelacji dla promieniowania w średniej podczerwieni i radiowego. Poprzednie obserwacje wskazywały dodatkowo na to, że AGN-y wykazują większy rozrzut emisji w dalekiej podczerwieni niż galaktyki gwiazdotwórcze. Fakt ten może być przydatny w badaniach związanych z wykrywaniem niewidocznych dla nas, choć radiowo głośnych AGN-ów, często niezauważanych przy głębokich obserwacjach rentgenowskich.

Jednak niedawne badania dowodzą, że AGN-y identyfikowane na bazie obrazów w świetle widzialnym często także wykazują korelację radio - daleka podczerwień - tak samo silną jak galaktyki gwiazdotwórcze. Dla większości galaktyk zawierających AGN współczynniki określające stosunek emisji w dalekiej podczerwieni do emisji radiowej są nie do odróżnienia od tych samych współczynników obliczanych dla galaktyk gwiazdotwórczych - z wyjątkiem galaktyk Seyferta.

Nowe badania międzynarodowego zespołu kierowanego przez astronomów z Narodowego Centrum Badań Jądrowych i Uniwersytetu Jagiellońskiego korzystają z najnowszych danych przeglądu nieba AKARI Far-Infrared All Sky Survey. Dane z satelity AKARI zostały nałożone i skorelowane z katalogiem radiowym NVSS na 1,4 GHz. Misja AKARI z punktu widzenia takich badań zapewnia lepsze czułości obserwacji niż poprzednia misja obrazowania całego nieba w podczerwieni - IRAS. Daje przy tym także dużo lepsze pokrycie (ponad 98% nieba) niż ukierunkowane obserwacje dostarczane nam przez Kosmiczny Teleskop Spitzera czy Kosmiczne Obserwatorium Herschela.

Zespół zbadał korelację radio - daleka podczerwień dla galaktyk gwiazdotwórczych, galaktyk o typie mieszanym (ang. composite galaxies, galaktyki o cechach zdradzających zarówno epizod gwiazdotwórczy, jak i obecność AGN), galaktyk Seyferta oraz galaktyk typu LINER (aktywnych jąder galaktycznych definiowanych przez ich charakterystyczne linie emisyjne, o widmach zawierających zwykle linie typowe dla słabo zjonizowanych lub neutralnych atomów). Badane w omawianej pracy AGN-y zostały zidentyfikowane w oparciu o katalog optyczny SDSS (DR8 data release) jako źródło danych spektroskopowych.

Okazuje się, że podczas gdy populacja galaktyk o typie mieszanym jest statystycznie nierozróżnialna od populacji galaktyk gwiazdotwórczych na bazie samych obserwacji w dalekiej podczerwieni, galaktyki Seyferta wykazują już odmienny rozkład parametru opisującego stosunek promieniowania w dalekiej podczerwieni do radiowego, który ilościowo opisuje tę korelację. Różnica pomiędzy galaktykami Seyferta i gwiazdotwórczymi jest statystycznie istotna dla źródeł o wysokiej jasności na falach radiowych i w podczerwieni. Dodatkowo galaktyki Seyferta wykazują większy rozrzut w obserwacjach w dalekiej podczerwieni niż galaktyki typu LINER. Uzyskane wyniki są w zgodzie z poprzednimi pracami donoszącymi, że galaktyki gwiazdotwórcze oraz te galaktyki, w których znajdują się AGN-y, mogą być rozróżniane na podstawie ich położenia na wykresie korelacji daleka podczerwień - fale radiowe, ale jedynie dla obiektów o najwyższych jasnościach radiowych.



Oryginalna publikacja: Radio-Infrared Correlation for Local Dusty Galaxies and Dusty AGNs from the AKARI All Sky Survey; A. Solarz, A. Pollo, M. Bilicki, A. Pępiak, T. T. Takeuchi, P. Piątek, Publ. Astron. Soc. Japan (2018).

Przedstawione wyniki są częścią badań prowadzonych w Zakładzie Astronomii Gwiazdowej i Pozagalaktycznej Obserwatorium Astronomicznego UJ.
Badania były częściowo dofinansowane z grantów Narodowego Centrum Nauki UMO-2015/16/S/ST9/00438 i UMO-2014/13/N/ST9/00078 oraz projektu Grants-in-Aid for Scientific Research JSPS/MEXT KAKENHI No. 17H01110.

Kontakt:

Agata Pępiak Obserwatorium Astronomiczne UJ A.Pepiak [at] uj.edu.pl

Agnieszka Pollo Obserwatorium Astronomiczne UJ A.Pollo [at] uj.edu.pl