Friderika
10 °C
17 °C

Rádiósugárzó galaxisokat leltároztak

2008.03.11. 16:00
Ausztrál kutatók rádiósugárzó galaxisok alapján kimutatták, hogy a rádió- és infravörös tartományban leadott teljesítmény közötti összefüggésből el lehet különíteni a csillagontó galaxisokat és az aktív galaxismagokat – írja a hirek.csillagaszat.hu.

Az Angol-Ausztrál Obszervatórium műszereire alapozó nemzetközi együttműködés keretében 2001-től 2005-ig megvalósult 6dFGS (6dF Galaxy Survey) kutatóprogram azt a célt tűzte ki, hogy megmérje a teljes déli égbolt galaxisainak vöröseltolódását minden korábbinál nagyobb minta észlelésével. A mérést a Siding Spring-i 1,2 méteres Schmidt-teleszkópra szerelt 6dF spektrográffal végezték, amely egy expozíció alatt 6 fokos látómezőben körülbelül 100 objektum színképét képes rögzíteni. A felmérés eredményeként 120 ezer galaxis adatait kapták meg. Ettől teljesen függetlenül rendelkezésre állt egy korábbi rádiócsillagászati felmérés, az 1998-ban publikált NRAO VLA Sky Survey (NVSS) adatbázisa, amely mintegy 1,8 millió diszkrét rádióforrás sugárzási adatait tartalmazza. Ausztrál kutatók arra vállalkoztak, hogy ebből az 1,8 millió rádióforrásból amennyit csak lehet, megtaláljanak a 6dFGS galaxisai között.

Egy szép csillagontó galaxis, az NGC 4214. A vöröses színű öreg csillagok mellett szinte kékesen fluoreszkálnak a csillagkeletkezési területek.

A két adatbázis koordinátáinak egyezésein alapuló munka eredménye 7824 beazonosított galaxis, amelyek mind jelentős mértékben sugároznak a rádiótartományban is. A kutatók ebben a szűkített, rádiógalaxisokat tartalmazó mintában érdekes összefüggéseket tártak fel az 1,4 gigahertzes frekvencián mutatott sugárzási tulajdonságokból. E galaxisoknak két fő fajtájuk különböztethető meg: a viharos, a mi Tejútrendszerünkre jellemzőnél ezerszer intenzívebb csillagkeletkezésű, úgynevezett csillagontó galaxisok és a központjukban nagyon nagytömegű fekete lyukakat tartalmazó aktív galaxismagok (Active Galactic Nuclei, AGN). A csillagontó galaxisokban a rádiósugárzás a viszonylag rövid életű (10 millió éves) és szupernóva-robbanásban fiatalon megsemmisülő csillagok maradványaiban felgyorsuló elektronok sugárzásából, illetve az ionizált csillagközi hidrogénfelhők emissziójából származik.

A 3C 433 rádiógalaxis megjelenését a jet és kölcsönhatása a csillagközi anyaggal határozza meg.

Az aktív galaxismagok a rálátási geometria szerint többfélék lehetnek. Szerkezetük ugyanolyan, középen egy 106 - 109,5 naptömegű fekete lyuk található, körülötte akkréciós koronggal, amin keresztül évente nagyjából 10-4 naptömegnyi anyag hullik be. A fekete lyukba bezuhanó anyag gravitációs helyzeti energiája hővé alakul, ami fedezi a központi tartomány óriási összsugárzását. Az akkréciós korongra merőlegesen közel fénysebességű gázsugár (jet) lövell ki, ez az észlelt rádiósugárzást fő forrása. Attól függően, hogy a rendszerre milyen irányból látunk át, más-más jellegű objektumot figyelhetünk meg.

Összefüggés és kilógók

Tom Mauch és Elaine Sadler (University of Sydney) meglepően egyszerű alakú összefüggést találtak a vizsgált 7824 galaxis közül a csillagontó galaxisokra a rádió- és infravörös tartományban leadott teljesítmény között, míg az AGN-ek kilógnak ebből az összefüggésből.

A rádiótartományban kisugárzott teljesítmény (függőleges tengely) és az infravörös luminozitás (vízszintes tengely) között egyszerű hatványfüggvény kapcsolat áll fenn a csillagontó galaxisokra (a kétszer logaritmikus ábrázolás miatt egyenes). Az aktív galaxismagok ezzel szemben sokkal nagyobb arányban sugároznak rádióban, mint infravörösben.

Mint az a fenti ábrán jól látszik, a teljes kisugárzott energia rádió és infravörös komponense között a két rádiógalaxis-típus között jelentős különbség tapasztalható. Noha pontos magyarázat jelenleg nem létezik a szoros korrelációra, illetve az AGN-ek esetén látott eltérésre, a felismerés fontos a jelenleg is zajló égboltfelmérő programok és a jövő rádiócsillagászati felmérései szempontjából. Minél nagyobb vöröseltolódású galaxisokat vizsgálunk, a nagy távolságok miatt egyre nehezebb eldönteni a földi műszerekkel közel pontszerűnek látszó csillagvárosokról, hogy milyen folyamatok gerjesztik sugárzásaikat. A csillagkeletkezés kozmikus fejlődését, illetve a galaxismagokban található masszív fekete lyukak viselkedésének időbeli változásait csak akkor érthetjük meg részleteiben, ha nagy távolságok mellett is különbséget tudunk tenni a látszólag hasonló égitestek között - az ausztrál kutatók felismerése ezt segíti elő.