ควาซาร์เป็นวัตถุที่สว่างที่สุดในจักรวาล วัตถุที่สว่างที่สุดส่องสว่างมากพวกมันส่องแสงดาวล้านล้านดวง แต่ทำไม และความสว่างของพวกเขาบอกอะไรเราเกี่ยวกับกาแลคซีที่เป็นเจ้าภาพพวกมัน?
เพื่อพยายามตอบคำถามนั้นนักดาราศาสตร์กลุ่มหนึ่งได้พิจารณาอีก 28 ครั้งของควาซาร์ที่สว่างและใกล้เคียงที่สุด แต่เพื่อให้เข้าใจถึงการทำงานของพวกเราเราต้องย้อนรอยเล็กน้อยเริ่มจากหลุมดำมวลมหาศาล
หลุมดำมวลมหาศาล (SMBH) เป็นหลุมดำที่มีมวลดวงอาทิตย์มากกว่าหนึ่งล้านดวง พวกเขาสามารถใหญ่กว่านั้นได้เช่นกัน มากถึงพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ หนึ่งในเอนทิตีเหล่านี้อาศัยอยู่ในใจกลางของกาแลคซีส่วนใหญ่ยกเว้นกาแลคซีแคระและอื่น ๆ ที่คล้ายกัน
พวกเขาเป็นผลมาจากการล่มสลายของแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์มวลมหาศาลและพวกมันครอบครองพื้นที่ทรงกลมทรงกลมซึ่งไม่มีสิ่งใดแม้แต่แสงสามารถหลบหนีได้
ทางช้างเผือกมีหนึ่งใน SMBH เหล่านี้ มันถูกเรียกว่า Sagittarius A-star (Sgr A *) และมีมวลประมาณ 2.6 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์ แต่ Sgr A * ค่อนข้างสงบสำหรับ SMBH SMBH อื่นมีการใช้งานมากขึ้นและพวกเขาเรียกว่า active galactic nuclei (AGN)
ใน AGN หลุมดำกำลังเร่งให้สสารกลายเป็นก๊าซจำนวนมากที่ร้อนขึ้น อย่างที่มันทำเช่นนั้นก๊าซปล่อยรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเราสามารถมองเห็นได้ AGN สามารถเปล่งรังสีได้ทั่วสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
มีคลาสย่อยของ AGNs และการศึกษาใหม่มุ่งเน้นไปที่หนึ่งในคลาสย่อยที่เรียกว่าควาซาร์ ควาซาร์เป็น AGN ประเภทที่ทรงพลังที่สุดและพวกมันสามารถเปล่งประกายด้วยแสงของดวงอาทิตย์ล้านล้านดวง แต่ควาซาร์เหล่านี้บางส่วนถูกซ่อนอยู่หลังพรูของพวกเขาซึ่งขวางกั้นสายตาของเรา ในการศึกษาควาซาร์คนเหล่านี้จะถูกเพิกเฉยหรือถูกมองข้ามเพราะมันยากที่จะมองเห็น
แต่นั่นทำให้เกิดปัญหาเพราะการละทิ้งพวกมันจากประชากรของควาซาร์หมายความว่าเราอาจพลาดอะไรบางอย่าง นอกจากนี้ยังหมายความว่าหนึ่งในคำถามกลางรอบควาซาร์อาจไม่ได้รับการแก้ไขอย่างถูกต้อง
คำถามนี้มีหลายง่ามจริง ๆ : AGN ที่สว่างไสวที่สุดนี้ขับเคลื่อนโดยการเพิ่มระดับปานกลางไปยังหลุมดำขนาดใหญ่มากหรือไม่? หรือพวกมันขับเคลื่อนโดยการเพิ่มขึ้นอย่างมากไปยังหลุมดำมวลปานกลางมากขึ้นหรือไม่? หรืออาจเป็นอย่างอื่นเกิดขึ้น พวกมันขับเคลื่อนโดยกาแลคซีโฮสต์ที่เปลี่ยนจากกาแลคซีก่อตัวดาวฤกษ์มาเป็นบางสิ่งที่สงบนิ่งเหมือนกาแลคซีทรงกลมหรือไม่? ด้วยการเพิกเฉยหรือละเว้นควาซาร์ที่ยากต่อการมองเห็นทำให้การค้นหาคำตอบใด ๆ เป็นไปได้ยาก
ทีมนักดาราศาสตร์ดูที่ 28 AGN ที่อยู่ใกล้เคียงและส่องสว่างมากที่สุด ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในกาแลคซีทรงกลม เกณฑ์เฉพาะสำหรับการเลือกพวกเขาคือกิจกรรมที่รุนแรงในนิวเคลียสของพวกเขา การปล่อยคลื่นวิทยุของพวกเขาครอบคลุมปัจจัยหลายหมื่นและมวลชนของพวกเขายังครอบคลุมหลากหลาย นักดาราศาสตร์ต้องการทราบว่า AGN ที่สว่างเหล่านี้มีคุณสมบัติพิเศษอื่น ๆ หรือไม่ซึ่งจะทำให้พวกมันแตกต่างจาก AGN ที่มีความส่องสว่างต่ำกว่า
พวกเขาพบอะไร
ผลการศึกษาครั้งนี้น่าสนใจและน่าประหลาดใจ ผลบางส่วนดูเหมือนจะเห็นด้วยกับการศึกษาอื่น ๆ ในขณะที่บางคนไปกับเมล็ด
- ทีมไม่มีภาพสำหรับกาแลคซีที่เป็นเจ้าภาพทั้งหมดในการศึกษาของพวกเขา แต่สิ่งที่พวกเขามีภาพนั้นเป็นกาแลคซีรูปไข่ทั้งหมดหรืออย่างน้อยก็มีรูปร่างสัณฐานที่นูนออกมา ซึ่งตรงกันข้ามกับการศึกษาอื่น ๆ ของควาซาร์ที่มีความส่องสว่างต่ำกว่าและยังมีความคาดหวังว่าอย่างน้อยกาแลคซีโฮสต์ 28 แห่งบางแห่งอาจเป็นเกลียว
- กาแลคซีโฮสต์นั้นมีมวลค่อนข้างกว้างและมีความเข้มข้นของมวลค่อนข้างสูง มวลที่สูงขึ้นเหล่านี้และความส่องสว่างสูงนั้นสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของกาแลคซีที่ก่อตัวดาวฤกษ์เป็นกาแลคซีทรงกลมที่มีมวลมากกว่า
- มีความหลากหลายอย่างมากในการปล่อยคลื่นวิทยุใน AGN 28 ที่ได้รับเลือกซึ่งหมายความว่าไม่มี "การกำหนดลักษณะที่ชัดเจนและแข็งแกร่งสำหรับแหล่งที่มาประเภทของเรา" ดังที่พวกเขากล่าวไว้ในบทสรุป
- ช่วงในการส่องสว่างด้วยเอ็กซ์เรย์และมวลหลุมดำไม่สามารถอธิบายความหลากหลายของความส่องสว่างคลื่นวิทยุได้
- แหล่งกำเนิดแสงที่สว่างที่สุดและถูกบดบังในตัวอย่างไม่ได้ขับเคลื่อนโดยหลุมดำมวลต่ำที่มีอัตราการเพิ่มสูงหรือหลุมดำมวลขนาดใหญ่ที่มีอัตราการเพิ่มขึ้นต่ำ
ในบทสรุปของเอกสารของพวกเขาผู้เขียนสรุปการค้นพบของพวกเขาและดูเหมือนว่าอย่างน้อยตอนนี้ไม่มีคำอธิบายที่ชัดเจนสำหรับควาซาร์ที่ส่องสว่างมากที่สุดเหล่านี้ที่ส่องแสงด้วยแสงดาวล้านล้านดวง
“ เราพบว่าในฐานะที่เป็นกลุ่มตัวอย่างของ AGN ที่มีแสงส่องสว่างที่สุดใน BASS / DR1 ไม่แสดงคุณสมบัติที่โดดเด่นใด ๆ ที่เกี่ยวกับมวลหลุมดำอัตราส่วน Eddington และ / หรือมวลดาราจักรของกาแลคซีโฮสต์ ”
พวกเขายังชี้ให้เห็นว่ากาแลคซีโฮสต์นั้นส่วนใหญ่เป็นรูปวงรีทั้งหมดซึ่งเป็นสิ่งที่น่าประหลาดใจ หากการค้นพบนี้สามารถยืนยันได้โดยนักวิจัยคนอื่น“ …มันอาจให้ยืมหลักฐานทางอ้อมเพื่อสนับสนุนแนวคิดที่เป็นที่นิยมว่ายุคของการเติบโต SMBH ที่เข้มข้นนั้นเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงของกาแลคซีจากดิสก์ก่อตัวดาวฤกษ์ เช่นผ่านการควบรวมกิจการที่สำคัญ) "
มีนักวิจัย 21 คนที่อยู่เบื้องหลังการศึกษานี้ที่สถาบันรวมทั้งศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ดและสมิ ธ โซเนียน, มหาวิทยาลัยเทลอาวีฟ, มหาวิทยาลัยเกียวโต, JPL, หอสังเกตการณ์ทหารเรือ, ESO และอื่น ๆ อีกมากมาย ข้อมูลสำหรับการศึกษาของพวกเขามาจากการสำรวจท้องฟ้าและสวิตเซอร์แลนด์ตลอดทั้งเดือน 70 ของสวิฟท์และค้างคาวและการสังเกตโดยใช้หอสังเกตการณ์ Keck, VLT และ Palomar การศึกษานี้มีชื่อว่า“ BAT AGN Spectroscopic Survey - XIII ธรรมชาติของ AGN ที่ส่องสว่างที่สุดในเอกภพที่มีสีแดงต่ำ” จัดพิมพ์ในประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์แห่งชาติ
มากกว่า:
- ข่าวประชาสัมพันธ์: ธรรมชาติของนิวเคลียสกาแลกติกที่ถูกบดบัง
- รายงานการวิจัย: BAT AGN Spectroscopic Survey - XIII. ธรรมชาติของ AGN ที่ส่องสว่างที่สุดในเอกภพที่มีการเปลี่ยนสีแดงต่ำ
- นิตยสาร Space: Black Hole Shine ได้อย่างไร?
