понедельник, 1 октября 2018 г.

Пылевые облака могут объяснить загадочные особенности некоторых активных галактических ядер


Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крус (UCSC) считают, что облака пыли, а не двойные черные дыры, могут объяснить особенности, обнаруженные в активных галактических ядрах (AGN). 

Результаты исследований были опубликованы в газете «Ежемесячные извещения о Королевском астрономическом обществе».

У многих крупных галактик есть AGN, небольшая яркая центральная область, работающая от материи, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры . Когда эти черные дыры энергично глотают вещество, они окружены горячим быстродвижущимся газом, известным как «область широкой линии» (называется потому, что спектральные линии из этой области расширяются быстрым движением газа).

Выброс из этого газа является одним из лучших источников информации о массе центральной черной дыры и о том, как она растет. Однако природа этого газа плохо понятна. Особенно в отношении газа, движущегося с определенными скоростями. Разбивка простых моделей привела некоторых астрофизиков к мысли, что многие AGN могут иметь не одну, а две черные дыры в них.

Новый анализ возглавляет Мартин Гаскелл, научный сотрудник по астрономии и астрофизике в UCSC. Вместо того, чтобы ссылаться на две черные дыры, это объясняет большую часть кажущейся сложности и изменчивости эмиссий из широкополосной области как результатов небольших облаков пыли, которые могут частично скрывать наиболее глубокие внутренние области AGN.
Гаскелл сказал по этому поводу: «Мы показали, что многие загадочные свойства активных галактических ядер могут быть объяснены этими маленькими пыльными облаками, что вызывает изменения в том, что мы видим».
Соавтор исследований Питер Харрингтон, аспирант UCSC, который начал работу над проектом в качестве бакалавра, объяснил, что газ, вращающийся по направлению к центральной черной дыре галактики, образует плоский аккреционный диск, а перегретый газ на аккреционном диске испускает интенсивное тепловое излучение. Часть этого света «перерабатывается» (поглощается и переизлучается) водородом и другими газами, циркулирующими над аккреционным диском в области широкой линии.  
«Как только пыль пересекает определенный порог, он подвергается сильному излучению от аккреционного диска», - сказал Харрингтон. 
Ученые считают, что это излучение настолько интенсивное, что оно удаляет пыль с диска, что приводит к компульсивному оттоку пылевых облаков, начинающихся с внешнего края широкополосной области.

Эффект пылевых облаков на испускаемом свете заключается в том, что свет, исходящий из-за них, выглядит более слабым и красным, так же, как, например, атмосфера Земли заставляет солнце выглядеть более плавным и красным на закате. Гаскелл и Харрингтон разработали компьютерный код для моделирования эффектов этих пылевых облаков для наблюдений за широкополосной областью.

Оба ученых также показывают, что, включив пылевые облака в свою модель, они получили воспроизводить многие особенности излучения из широкополосного региона, которые давно озадачили астрофизиков. Вместо газа, имеющего изменяющееся асимметричное распределение, которое трудно объяснить, газ просто находится в однородном симметричном турбулентном диске вокруг черной дыры. Очевидные асимметрии и изменения обусловлены пылью облака, проходящей перед широкой линией области и делающей регионы за ней визуально тусклее и краснее.
«Мы считаем, что это гораздо более естественное объяснение асимметрий и изменений, чем другие более экзотические теории, такие, например, как бинарные черные дыры, которые были предложены, чтобы объяснить данное явление, - сказал Гаскелл, - Наше объяснение позволяет нам сохранить простоту стандартной модели AGN материи, вращающейся вокруг одной черной дыры».

Комментариев нет:

Отправить комментарий