Astronomiczny Obiekt Miesiąca: Czerwiec 2023
< poprzedni Archiwum następny >
Rozkład jasności radiowej galaktyk wczesnego typu
Czy rozkład jasności radiowej galaktyk wczesnego typu jest dwumodalany i o czym to świadczy? Promieniowanie
radiowe galaktyk produkowane jest głównie w procesach związanych z przyspieszaniem relatywistycznych cząstek
plazmy w silnych polach magnetycznych. Takie warunki mogą występować w rejonach aktywności gwiazdotwórczej – w
pobliżu gwiazd supernowych i w okolicach supermasywnych czarnych dziur znajdujących się w centrach galaktyk.
Z okolic czarnej dziury plazma wraz z polem magnetycznym może być transportowana na odległości znacznie
przewyższające rozmiary samej galaktyki, tworząc rozległe struktury – tak zwane radioobłoki – oraz dżety.
Na ilustracji: Histogram rozkładu jasności radiowej, wyrażonej
jako funkcja masy czarnej dziury (obrazek na górze), Pionowa linia jest linią graniczną rozróżniająca dwie podpopulacje,
znajduje się ona na pozycji antymodu; przykładowa morfologia radiogalaktyki głośnej radiowo (obiekt z prawej strony rozkładu,
środkowy obrazek); przykładowy obiekt słaby radiowo (pochodzący z lewej strony histogramu, obrazek na dole).
Przedstawione mapki radiowe zostały wykonane na podstawie danych z przeglądu VLASS na częstotliwości 3 GHz.
Źródło: oryginalna publikacja.
Galaktyki produkujące silne wypływy radiowe (dżety) zgodnie z klasyfikacją Hubble'a utożsamiane są w zakresie optycznym z tzw. galaktykami wczesnego typu. W galaktykach tych procesy formowania się gwiazd zachodzą na szczątkowym poziomie i tworzą je głównie stare, już silnie wyewoluowane gwiazdy. Należą do nich galaktyki eliptyczne oraz soczewkowe, stanowiące przy tym najbardziej masywne galaktyki obserwowane we Wszechświecie. Obiekty te, zgodnie z hierarchicznym modelem powstawania kosmicznych struktur, powstają na skutek zderzeń mniejszych galaktyk.
Zespół naukowców z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie we współpracy z zagranicznym zespołem ekspertów przeprowadził analizę własności galaktyk wczesnego typu, detektowanych w zakresie radiowym na częstotliwości 1.4 GHz. Galaktyki te w znacznej mierze należą do klasy obiektów o bardzo niskiej jasności radiowej, a aktywność ich centralnej czarnej dziury nie została uwzględniona w procesie selekcji. Obiekty te zostały wyselekcjonowane z większej próbki galaktyk wczesnego typu, poprzez wymóg precyzyjnych pomiarów masy centralnej czarnej dziury. Takie pomiary są możliwe tylko dla pobliskich obiektów, gdzie istnieje możliwość bezpośredniej obserwacji dynamiki gwiazd oraz gazu w ścisłym sąsiedztwie czarnej dziury.
Dzięki zastosowaniu odpowiednich metod statystycznych udało się wykazać istnienie bimodalnego rozkładu jasności radiowej galaktyk, wyrażonych jako funkcja masy centralnej supermasywnej czarnej dziury. Istnienie tej dwumodalności może świadczyć o dwojakiej naturze tego promieniowania.
Wśród dyskutowanych mechanizmów mogących tłumaczyć taki rozkład wymieniana jest emisja pochodząca z rejonów szczątkowej aktywności gwiazdotwórczej, przy braku aktywności związanej z relatywistycznymi wypływami z okolic czarnej dziury, różne tempa opadania materii na czarną dziurę, lub dwumodalny rozkład jej spinu, mogący wynikać z odmiennej historii wzrostu galaktyki macierzystej oraz jej centralnej czarnej dziury.
Oryginalna publikacja: Wójtowicz, A. et al., Radio Emission of Nearby Early-type Galaxies in the Low and Very Low Radio Luminosity Range, The Astrophysical Journal, Volume 944, Issue 2, id.195, pp. (2023)
Opisane wyniki są częścią badań prowadzonych w Zakładzie Astrofizyki Wysokich Energii Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie.
|
Anna Wójtowicz Uniwersytet Masaryka, Brno, Czechy Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków Polska awojtowicz[@]oa.uj.edu.pl |
