Астрономы ГАИШ МГУ по рентгеновским данным обнаружили новые признаки сейфертовских галактик
В Российской Федерации активно развивается космическая отрасль. Реализуются как практические, так и фундаментальные исследования в области освоения космического пространства. Так, астрономы Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ благодаря рентгеновским данным обнаружили фундаментальное рентгеновское различие между сейфертовскими галактиками I и II типа, а также галактиками с резкой сменой типа. Об этом сообщили в пресс-службе ведомства.
Авторы показали, что ключевой параметр, по которому отличаются два типа — отношение рентгеновской светимости к эддингтоновской светимости. Установлено, что такое отношение является высоким для галактик I типа и низким для галактик II типа, а для галактик со сменой типа (например NGC 1566) лежит на границе между значениями для галактик I и II типа. Результаты исследования опубликованы в журнале Q1 Astronomy and Astrophysics.
Известно, что некоторые объекты в мире выглядят иначе, если посмотреть на них под другим углом — на этом принципе устроена «унифицированная» классификация активных ядер галактик (АЯГ). Сейфертовские галактики относятся к данному классу и делятся на два типа по ширине эмиссионных спектральных линий в их оптических спектрах. Так, у галактик I типа разрешенные спектральные линии имеют ширину, соответствующую доплеровским скоростям в несколько тыс. км/с, тогда как уже запрещенные линии, их ширина соответствует скоростям источников в несколько сотен км/с. Сейфертовские же галактики II типа имеют как разрешенные, так и запрещенные линии одинаковой ширины, отвечающие скоростям движения до тысячи км/с. Согласно «унифицированной» классификации сейфертовские галактики I и II типа — это одни и те же галактики, но расположенные под разными углами к земному наблюдателю: тип I виден нам сверху (с «полюса»), а тип II — сбоку (с «ребра») галактического диска.
В последнее время были обнаружены объекты, которые заставляют сомневаться в такой классификации АЯГ — например, галактика NGC 1566, которая показала несколько эпизодов смены типа. На сегодняшний день известно примерно сто АЯГ со сменой типа. Такие смены происходят за время порядка нескольких месяцев, что невозможно объяснить резким изменением наклона галактического диска к лучу зрения земного наблюдателя, которое бы соответствовало «унифицированной» классификации типов АЯГ.
«Рентгеновский взгляд» на эту ситуацию показал, что принадлежность к типу I или типу II, а также смена типа сейфертовской галактики зависит от рентгеновской светимости, нормированной на критическую (эддингтоновскую) светимость этой галактики. У типа I величина нормированной светимости высокая, у типа II — низкая, а у АЯГ «переменного» типа она лежит на границе значений между типом I и II. В примере с NGC 1566 переход от типа I к типу II вызван резким снижением рентгеновской светимости из-за снижения темпа аккреции вещества и уменьшением доли комптонизации рентгеновского излучения.
Авторы также оценили массу черной дыры в NGC 1566 методом скалирования рентгеновских характеристик. Оказалось, что «рентгеновская» масса ядра NGC 1566 в сто раз меньше ее «оптической» оценки, что указывает на возможную двойственность ядра NGC 1566. Тогда смена ее светимости может быть вызвана именно второй, менее массивной черной дырой с массой 2х10^5 масс Солнца.
«Наши результаты убедительно свидетельствуют о том, что разнообразие типов сейфертовских галактик можно объяснить различием лишь одного параметра — отношения рентгеновской светимости АЯГ к его эддингтоновской светимости, без какой-либо необходимости в дополнительных различиях в параметрах АЯГ, как, например, ориентация в пространстве. Тем самым размывается различие между АЯГ типа I и II, а также галактиками со сменой типа», — пояснила ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ Елена Сейфина.
Это исследование открывает новые области приложения рентгеновской астрономии. Благодаря большей проникающей способности рентгеновских квантов, возможно лучше понять механизмы излучения массивных объектов во Вселенной.