В безкрая на Вселената изобилието от галактики с различна форма, размери и яркост е огромно: от обикновените, с нищо незабележими до активните, ярки галактики. Докато една обикновена галактика е видима основно заради светлината от звездите, които я съставят, активните галактики сияят най-ярко в централната част или ядрото им, където свръхмасивна черна дупка постоянно емитира ярка светлина, докато консумира материята от намиращия се в близост газ и прах.
Някъде в средата на спектъра от галактики, между крайностите обикновени и активни, се пада мястото на друг клас, наричани галактики със слабо йонизиращи ядрени емисии (LINER). Те са сравнително често срещани и съставляват приблизително една трета от всички близки галактики. И въпреки това, в средите на експертите тече ожесточена дискусия за основния източник на светлинните емисии от LINER-галактиките. Някои твърдят, че слабо активните галактически ядра са отговорни за тези емисии, докато други се придържат към тезата, че звездообразуващите региони извън галактическото ядро са „производителите“ на най-много светлина.
Екип астрономи е наблюдавал едновременно шест с нищо незабележими LINER-галактики, които изненадващо се превръщат в класически квазари – дом на най-ярките от всички активни галактически ядра. Учените описват наблюденията си, които биха могли да помогнат за разгадаването на естеството както на LINER-галактиките, така и на квазарите, но в същото време отварят нови простори в дискусията за еволюцията на галактиките. Въз основа на анализите си, изследователите предполагат, че са открили съвсем нов тип активност на черните дупки в централните части на тези шест LINER-галактики.
„За един от шестте обекта първоначално смятахме, че сме наблюдавали събитие на приливното взаимодействие; то възниква, когато звезда премине прекалено близо до свърхмасивна черна дупка и бива разкъсана“, обяснява Сара Фредерик, аспирант в катедрата по астрономия на Университета в Мериленд, която е водещ автор в изследването. „По-късно обаче установихме, че се касае за случай на „спяща“ черна дупка, претърпяла преход, който астрономите наричат „промяна на вида“, и който завършва с ярък квазар. Наблюдаването на шест такива прехода, всичките случили се в относително спокойни LINER-галактики, предполага, че сме идентифицирали напълно нов клас активни галактически ядра“.
Всичките шест изненадващи прехода са наблюдавани през първите девет месеца на проекта Zwicky Transient Facility (ZTF) – програма за автоматизирано проучване, провеждана от обсерваторията Паломар на Калифорнийския университет, която се намира близо до Сан Диего. Наблюденията се провеждат от месец март 2018 година.
Промени във външния вид са документирани и в други галактики, най-често в такива от клас активни галактики, наричани Сейфертови галакитки. По дефиниция, всички Сейфертови галактики са с ярко, активно галактическо ядро, но Сейфертовите галактики от Type 1 и Type 2 се различават по количеството светлина, което излъчват на определени дължини на вълната. Според Сара Фредерик, мнозина от астрономите подозират, че разликата се дължи най-вече на ъгъла, под който се наблюдават такива галактики. Сейфертовите галактики Type 1 са обърнати „с лице“ към Земята, което осигурява безпрепятствен изглед към ядрата им, докато тези от Type 2 са наклонени спрямо нас, така че ядрата им частично са затъмнени от пръстен с формата на като на поничка, в който има плътни облаци от прах и газ.
Поради тези разлики, преходите „промяна на вида“ между двата класа представляват загадка за астрономите, тъй като не се очаква промяна в ориентацията на галактика спрямо Земята.
Новите наблюдения на Сара Фредерик и колеги те ѝ могат да поставят под въпрос тези предположения. „Започнахме, като се опитвахме да разберем „промяната във вида“ на Сейфертови галактики. Вместо това, обаче, открихме съвсем нов клас активни галактически ядра, които са способни да трансформират „срамежлива“ галактика в ярко сияещ квазар“, добавя Суви Гезари, доцент по астрономия и съавтор в изследването. „Теорията предполага, че на квазар са му необходими хиляди години, за да се задейства, но настоящите наблюдения показват, че това може да се случи много бързо. Казано направо – подсказва ни, че теорията ни е грешна. Смятахме, че трансформацията на Сейферовите галактики е основната загадка. Но сега имаме по-голям проблем за разрешаване“.
Учените искат да разберат, как една наглед тиха галактика със спокойно ядро, може внезапно да се превърне в ярък маяк на галактически емисии. За да научат повече, последващите наблюдения върху обектите са извършени с телескопа Discovery Channel, който се управлява от обсерватория Лоуел в партньорство с Университета на Мериленд, Бостънския университет, Университета на Толедо и Университета на Северна Аризона. Тези наблюдения помагат да се изяснят аспектите на преходите, включително и как бързо трансформиращите се галактически ядра си взаимодействат със собствените им галактики.
„Откритията ни потвърждават, че LINER-галактиките всъщност може да са „домакини на активни свръхмасивни черни дупки в централната част“, добавя Фредерик. „Но шестте прехода бяха толкова внезапни и драматични, че от това следва, че в тези галактики се случва нещо различно. Сега искаме да разберем, как толкова огромни количества прах и газ могат изведнъж да започнат да падат в черната дупка. Понеже установихме тези преходи в момента на случването им, пред нас се откриват много възможности да сравним как изглеждат ядрата преди и след самата трансформация“.
За разлика от повечето квазари, които осветяват околните облаци от прах и газ далеч отвъд галактическото ядро, изследователите са установили че в конкретните случаи „осветлението“ засяга само най-близките до ядрото прах и газ. Фредерик, Гезари и колегите им предполагат, че тази дейност постепенно се разпространява от галактическото ядро и може би пред учените са налице възможности да се картографира развитието на новородените квазари.
„Изненадващо е, че всяка галактика може да промени вида си в съвсем човешки времеви мащаби. Такива промени се случват далеч по-бързо, отколкото можем да обясним с настоящата теория за квазарите. Ще е нужна много работа, за да разберем какво може да наруши акреционната структура на галактиката и да предизвика промени от такъв мащаб за толкова кратко време. Силите, които участват в играта, би трябвало да са много екстремни и драматични“, пише в заключение Сара Фредерик.
Цялото изследване е публикувано в Astrophysical Journal.
-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>
0 коментара:
Публикуване на коментар