Поиск "засыпающих" активных галактических ядер по их ионизационному следу
C большой задержкой (статья вышла еще в начале года), но сделали новость на сайт обсерватории. Каюсь, сам виноват, устал от подготовки пресс-релизов, а потом стало просто не о того. А работу сделали хорошую, я доволен.
Сейчас уже нет сомнений в том, что активность галактических ядер связана с центральной сверхмассивной черной дырой. Захваченное черной дырой вещество образуют вращающийся аккреционный диск. За счет трения газ в диске разогревается до высоких температур и излучает в широком диапазоне длин волн. В том числе, он производит ультрафиолетовое излучение, способное ионизовать межзвездный и межгалактический газ на большом расстоянии от ядра. Особенность распределения поглощающей материи в ядре галактики ("пылевой тор") приводит к коллимации ионизующего излучение вдоль оси диска в виде двух симметричных широких конусов. Исследование состояния газовых облаков за пределами галактик позволяет изучать изменение интенсивности излучения, связанного с такими конусами ионизации, а следовательно, и историю активности сверхмассивной черной дыры.
Впервые выполнен поиск таких облаков в полной, ограниченной по светимости, выборке близких галактик с активными ядрами. Среди 111 объектов далекие от ядра (25-75 кпк) системы ионизованного газа найдены в галактиках NGC235 и NGC5514. При этом обнаружено, что в NGC5514 активность уменьшилась более чем в 3 раза за последние 250 тыс. лет. Также в 4-х галактиках найдены гигантские (до 10 кпк) конуса ионизации внутри галактических дисков: в IC1481, ESO362-G08, NGC5514 и NGC7679.
Показано, что в подавляющем большинстве, внешние ионизованные облака принадлежат приливным структурам, связанным со взаимодействием галактик. Такие облака в линии [OIII] обнаруживаются в 10% всех активных галактик, имеющих заметные в широких оптических фильтрах приливные структуры. Здесь газ выходит из плоскости основного звездного диска и выбрасывается в межгалактическое пространство. Либо, наоборот, идет речь о гравитационном захвате внешнего вещества, удачно попавшего в конус излучения активного ядра. Это объясняет, почему облака находятся на таких больших расстояниях от своих "прародителей".
Поиск кандидатов проводился с помощью 1-м телескопов SARA на Kitt Peak и La Palma. Исследование состояния ионизации газа выполнялось на телескопах 6-м телескопе САО РАН, 2.5-м телескопе КГО ГАИШ МГУ и 1.6-м телескопе АЗТ-33ИК ИСЗФ СО РАН с помощью аппаратуры созданной в САО РАН (приборы SCORPIO-1, SCORPIO-2, MaNGaL и АДАМ).
Рис.1. Оптическое изображение взаимодействующей системы галактик NGC 5514 из обзора DESI. Зеленым цветом показано распределение излучения в линии ионизованного кислорода согласно наблюдениям c прибором MaNGaL на 2.5-м телескопе ГАИШ МГУ. Подсвеченный активным ядром газ виден далеко за пределами дисков галактик, внутри приливного рукава. На врезке показа спектр облаков, полученный на 6-м телескопе САО РАН с помощью прибора SCORPIO-2. Видны линии ионизованного кислорода и гелия, подтвержадющие ионизацию газа активным ядром
Рис.2. Изображение галактики NGC 7679 из обзора DESI. Зеленым цветом отмечено распределение излучения в линии ионизованного кислорода согласно наблюдениям прибором SCORPIO-2 на 6-м телескопе. Здесь активное ядро подсвечивает облака газа внутри галактики. На врезке - спектр облаков, полученный с помощью SCORPIO-2
Опубликовано:
Keel W.C., Moiseev A., Kozlova D.V., Ikhsanova A.I., Oparin D.V., Uklein R.I., Smirnova A.A.., Eselevich M.V. The TELPERION survey for distant [O III] clouds around luminous and hibernating AGN , 2022, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 510, Issue 3, pp.4608-4625
Для контактов - Моисеев А.В., д.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник лаборатории спектроскопии и фотометрии внегалактических объектов
Работа поддержана грантом РНФ No 17-12-01335 "Ионизованный газ в галактических дисках и за пределами оптического радиуса" (пресс-релиз РНФ)
Сейчас уже нет сомнений в том, что активность галактических ядер связана с центральной сверхмассивной черной дырой. Захваченное черной дырой вещество образуют вращающийся аккреционный диск. За счет трения газ в диске разогревается до высоких температур и излучает в широком диапазоне длин волн. В том числе, он производит ультрафиолетовое излучение, способное ионизовать межзвездный и межгалактический газ на большом расстоянии от ядра. Особенность распределения поглощающей материи в ядре галактики ("пылевой тор") приводит к коллимации ионизующего излучение вдоль оси диска в виде двух симметричных широких конусов. Исследование состояния газовых облаков за пределами галактик позволяет изучать изменение интенсивности излучения, связанного с такими конусами ионизации, а следовательно, и историю активности сверхмассивной черной дыры.
Впервые выполнен поиск таких облаков в полной, ограниченной по светимости, выборке близких галактик с активными ядрами. Среди 111 объектов далекие от ядра (25-75 кпк) системы ионизованного газа найдены в галактиках NGC235 и NGC5514. При этом обнаружено, что в NGC5514 активность уменьшилась более чем в 3 раза за последние 250 тыс. лет. Также в 4-х галактиках найдены гигантские (до 10 кпк) конуса ионизации внутри галактических дисков: в IC1481, ESO362-G08, NGC5514 и NGC7679.
Показано, что в подавляющем большинстве, внешние ионизованные облака принадлежат приливным структурам, связанным со взаимодействием галактик. Такие облака в линии [OIII] обнаруживаются в 10% всех активных галактик, имеющих заметные в широких оптических фильтрах приливные структуры. Здесь газ выходит из плоскости основного звездного диска и выбрасывается в межгалактическое пространство. Либо, наоборот, идет речь о гравитационном захвате внешнего вещества, удачно попавшего в конус излучения активного ядра. Это объясняет, почему облака находятся на таких больших расстояниях от своих "прародителей".
Поиск кандидатов проводился с помощью 1-м телескопов SARA на Kitt Peak и La Palma. Исследование состояния ионизации газа выполнялось на телескопах 6-м телескопе САО РАН, 2.5-м телескопе КГО ГАИШ МГУ и 1.6-м телескопе АЗТ-33ИК ИСЗФ СО РАН с помощью аппаратуры созданной в САО РАН (приборы SCORPIO-1, SCORPIO-2, MaNGaL и АДАМ).
Рис.1. Оптическое изображение взаимодействующей системы галактик NGC 5514 из обзора DESI. Зеленым цветом показано распределение излучения в линии ионизованного кислорода согласно наблюдениям c прибором MaNGaL на 2.5-м телескопе ГАИШ МГУ. Подсвеченный активным ядром газ виден далеко за пределами дисков галактик, внутри приливного рукава. На врезке показа спектр облаков, полученный на 6-м телескопе САО РАН с помощью прибора SCORPIO-2. Видны линии ионизованного кислорода и гелия, подтвержадющие ионизацию газа активным ядром
Рис.2. Изображение галактики NGC 7679 из обзора DESI. Зеленым цветом отмечено распределение излучения в линии ионизованного кислорода согласно наблюдениям прибором SCORPIO-2 на 6-м телескопе. Здесь активное ядро подсвечивает облака газа внутри галактики. На врезке - спектр облаков, полученный с помощью SCORPIO-2
Опубликовано:
Keel W.C., Moiseev A., Kozlova D.V., Ikhsanova A.I., Oparin D.V., Uklein R.I., Smirnova A.A.., Eselevich M.V. The TELPERION survey for distant [O III] clouds around luminous and hibernating AGN , 2022, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 510, Issue 3, pp.4608-4625
Для контактов - Моисеев А.В., д.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник лаборатории спектроскопии и фотометрии внегалактических объектов
Работа поддержана грантом РНФ No 17-12-01335 "Ионизованный газ в галактических дисках и за пределами оптического радиуса" (пресс-релиз РНФ)