к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Объекты с активными ядрами

Объекты с активными ядрами - внегалактич. объекты, характеризующиеся, по крайней мере, одним из следующих признаков активности ядер: высокой мощностью излучения (1042 - 1048 эрг/с), наличием эмиссионных линий, значительным рентг., ИК- или радиоизлучением, поляризацией излучения, переменностью и выбросами вещества из ядра. Все эти признаки отличают нестационарные О. с а. я. от стационарных нормальных галактик. К классу О. с а. я. относятся квазары, сейфертовские галактики, лацертиды и радиогалактики с узкими спектральными линиями.
Квазары и ядра сейфертовских галактик типа 1 (Syl) характеризуются наличием в спектрах широких (соответствующих скоростям до 15000 км/с) разрешённых эмиссионных линий (водород, гелий и др.) и узких запрещённых, прежде всего линий кислорода [OIII] (495915010-8.jpg 500715010-9.jpg), а также линий др. элементов, большой амплитудой переменности и сильным рентг. излучением, иногда и15010-10.jpg-излучением. Мн. квазары являются сильными радиоисточниками, но прямой корреляции между радио- и оптич. активностью нет. Ядра сейфертовских галактик типа 2 (Sy2) имеют малую амплитуду переменности, в ср. на порядок меньшую мощность рентг. излучения, но характеризуются значительными ИК-избытками излучения (см. Астрофотометрия ).Разрешённые и запрещённые линии одинаково узкие (от сотен до 1000 км/с). ИК-избытки обусловлены переизлучением пыли с температурой неск. сотен Кельвинов. Лацертиды, названные так по прототипу BL Lacertae (BL Ящерицы), отличаются прежде всего почти полным отсутствием в спектрах сильных эмиссионных линий, что затрудняет определение расстояний до них (невозможно измерить красное смещение). Тем нe менее установлено, что лацертиды - внегалактич. источники: для одних объектов измерено красное смещение по очень слабым линиям в спектре, для других - красное смещение определено косвенным образом - по характеристикам окружающей туманности. Лацертиды, как и квазары, имеют на снимках звездообразный вид, однако у нек-рых объектов (так же, как и у нек-рых квазаров) обнаружены окружающие ("родительские") галактики, что, собственно, и даёт основания считать квазары и лацертиды активными ядрами галактик. Амплитуда переменности лацертид составляет 3m - 4m, оптич. поток сильно (у нек-рых объектов до 30 - 40%) поляризован. Все лацертиды довольно мощные и переменные радиоисточники. Активность радиогалактик, относящихся к О. с а. я., проявляется в осн. в радиодиапазоне. В оптич. диапазоне они характеризуются узкими (100 - 300 км/с) эмиссионными линиями.
Предполагается, что перечисленные объекты представляют собой один тип объектов. Различия обусловлены наличием или отсутствием пыли, разными углами зрения (наклонами плоскости галактики к лучу зрения), циклами активности и полными светимостями.
Активность О. с а. я. зависит от природы их центр. источников. Оптич. эмиссионные спектры, к-рые ещё в нач. 1970-х гг. доминировали в построении моделей, есть явление вторичное. Эмиссионные линии возникают довольно далеко от центра (1017 - 1019 см), поэтому осн. информацию о центр. источниках О. с а. я. даёт исследование переменности их излучения в широком диапазоне эл--магн. спектра. Естественно, что для большинства О. с а. я. исследована оптич. переменность. Наиб. подробные наблюдения переменности проведены для ядра сейфертовской галактики NGC 4151. Этот объект считается классич. прототипом О. с а. я.
Многолетние наблюдения переменности ядра NGG 4151 дают след. картину. Макс. амплитуда изменений непрерывного спектра (континуума) - в рентг. диапазоне (~2m в диапазоне 2 - 10 кэВ), минимальная - в ИК-диапазоне (меньше 0,5m в диапазоне 1,6 - 2,2 мкм). Характерное время переменности минимально (12 ч) в рентг. диапазоне (2 - 10 кэВ), 15 сут в оптич. диапазоне и не менее 2 мес в ИК-диапазоне. Это естественно связать с эфф. размерами соответствующей области излучения - минимальными (12 световых ч) в рентг. диапазоне. Спектр NGC 4151 (рис. 1) имеет плоскую часть в интервале 4 порядков по частоте, что соответствует светимости 7-Ю44 эрг/с в диапазоне 10 кэВ - 3 МэВ. Оптич. светимость 4 * 1042 эрг/с. Полная светимость ядра NGC 4151 превышает 1045 эрг/с, причём макс, энергия выделяется в коротковолновом диапазоне. Такая светимость соответствует 1011 - 101215010-11.jpg (15010-12.jpg= 3,8*1038 эрг/с - светимость Солнца), выделяется она в объёме с размерами Солнечной системы (~ 10 световых часов).
Исследования спектральной переменности О. с а. я. привели к обнаружению быстрой (характерное время 2 - 3 нед) переменности водородных линий15010-13.jpg15010-14.jpg линии углерода CIV (155015010-15.jpg) и некоторых других.. При этом переменность потока в эмиссионных линиях коррелирует с переменностью УФ-континуума с запаздыванием на 2 - 4 нед. Время запаздывания больше для линий низкой ионизации (15010-16.jpg); напр., для NGC 4151 время запаздывания переменности CIV составляет15010-17.jpg 13 сут, а15010-18.jpg - 20 - 25 сут. Быстрая переменность интенсивности линий свидетельствует прежде всего о высокой концентрации газа п в области (оболочке), излучающей разрешённые линии (скорость рекомбинации ~1/п), п ~ 1010 - 1011 см-3. Поскольку при такой плотности оболочки наблюдается мягкое рентг. излучение (0,05 - 0,5 кэВ), к-рое в этих условиях должно сильно поглощаться, она не может быть сплошной, а состоит, по-видимому, из отд. плотных облаков с большой скважностью (~10-3). Облака ионизуются коротковолновым излучением центр. источника, а затем высвечиваются в разрешённых линиях. Интенсивность запрещённых линий постоянна в течение не менее 10 лет. Запрещённые линии образуются на очень далёких расстояниях - до неск. парсек. Экстремальным случаем быстрой переменности эмиссионных линий следует считать переход из одного сейфертовского типа в другой, к-рый наблюдался в неск. объектах, напр. в NGC 4151 (переход Syl в Sy2), в NGC 1566 (Sy2 в Syl). Исчезновение или появление широкого компонента разрешённых линий происходит за неск. месяцев, при этом усиливается или ослабляется континуум, т. е. переход из одного сейфертовского типа в другой также есть результат фотоионизации оболочки перем. излучением центр. источника.

15010-19.jpg

В нек-рых О. с а. я. в радиодиапазоне наблюдаются узкие струи выброшенного вещества (джеты). В NGC 4151 обнаружены узкие переменные эмиссионные линии, к-рые хорошо видны в минимуме блеска около резонансной линии CIV. Эти линии не могут возбуждаться фо-тонопизацией и, по-видимому, возникают в струях, скорость движения вещества в к-рых ок. 0,1 с. На частоте 15 ГГц в NGC 4151 видны структуры на расстояниях в десятки и сотни парсек, к-рые интерпретируются как джеты S-образной формы. Аналогичные джеты, часто односторонние, наблюдаются и в др. О. с а. я. Возможный период прецессии джетов 104 - 106 лет.
К перечисленным данным наблюдений следует добавить отсутствие строгих пернодичностей переменности блеска О. с а. я., значит, долю тепловой составляющей. в перем. оптич. излучении (в радиодиапазоне - синх-ротронное излучение релятивистских электронов в магн. поле), зависимость амплитуды медленной составляющей переменности от наклона галактики и нек-рые др. В целом совокупность данных наблюдений, в т. ч. по переменности континуума в разных диапазонах, позволяет сделать вывод, что наиб. приемлемой моделью О. с а. я. является модель дисковой аккреции на сверхмассивную чёрную дыру. Известно, что наиб, эфф. механизм выделения энергии (кроме аннигиляции) - аккреция вещества в гравитац. поле чёрной дыры. При этом может выделяться до 43% полной (тс2) энергии вещества. Следующий по эффективности механизм - термоядерные реакции - даёт энерговыделение на порядок меньше. Модель дисковой аккреции и качественно и количественно объясняет большинство наблюдаемых феноменов О. с а. я., хотя и нуждается в дальнейшей разработке и детализации (напр., тот факт, что осн. доля энергии О. с а. я. выделяется в жёстком диапазоне 1 КэВ - 100 МэВ, трудно объяснить в рамках стандартной модели дисковой аккреции, как, впрочем, и в рамках др. моделей). Предлагавшиеся ранее модели компактного звёздного скопления или замагниченного наклонного ротатора (магнитоида) оказались несостоятельными, в частности как по распределению энергии, так и по характеру переменности в разных диапазонах. Модель дисковой аккреции требует наличия вещества, к-рое образует аккреционный диск и даёт наблюдаемое энерговыделение. Одним из эфф. механизмов поставки вещества в диск является приливное разрушение звёзд в гравитац. поле сверхмассивной чёрной дыры (достаточно ~115010-20.jpg в год;15010-21.jpg - масса Солнца). Такой механизм возможен при повыш. плотности звёзд в О. с а. я. Это условие не противоречит наблюдениям: для О. с а. я. характерна повышенная по сравнению с нормальными галактиками концентрация поверхностной яркости (а следовательно, и массы, т. к. поверхностная яркость галактик определяется в основном звёздами). С повыш. концепт-рацией яркости связан и вопрос эволюции О. с а. я. Существуют две гипотезы: явление О. с а. я. есть фаза в эволюции любой спиральной или эллиптич. галактики; активные ядра образуются только в галактиках, имеющих повыш. концентрацию массы. Второй случай соответствует длинной (~1010 лет) шкале жизни О. с а. я. По-видимому, наблюдения больше поддерживают вторую гипотезу.
Наиб. вероятной представляется след. упрощённая схема О. с а. я. (рис. 2): сверхмассивная (~10815010-22.jpg) чёрная дыра с гравитац. радиусом ~3 х 1013 см, на к-рую аккрецирует вещество приливно разрушаемых звёзд, образующее дискообразную структуру; область рентг. излучения имеет размеры 1014 - 1015 см (световые часы), затем следуют область оптич. континуума (световые дни) и разрешённых эмиссионных линий (до 1017 см), область ИК-континуума (световые месяцы), на расстоянии ~1019 см (парсеки) - область излучения запрещённых линий. Перпендикулярно плоскости диска расположены оптич. и радиоструи протяжённостью до неск. парсек (в радиодиапазоне). Здесь же, в полярных конусах диска, вблизи области жёсткого излучения, возникают линии высокой ионизации ([FeX] и др.). Проблема образования релятивистских коллимированных струй ещё не решена окончательно. Возможно, перспективной является модель15010-23.jpg-пушки, в к-рой чёрная дыра имеет определённые вращат. момент и магн. поле. При дисковой аккреции замагниченной плазмы формируется сильное электрич. поле, к-рое ускоряет заряж. частицы перпендикулярно плоскости диска до релятивистских скоростей, что в конечном итоге приводит к мощному потоку15010-24.jpg-излучения. При этом плазма в жерле внутр. части аккреционного диска прозрачна для квантов с характерной энергией ~ 100 МэВ. Коллимированные (узконаправленные) джеты могут быть связаны с узкой направленностью пучка15010-25.jpg-квантов. При массе ~10915010-26.jpg и поле ~ 104 Гс полный поток энергии направленного15010-27.jpg-излучения и релятивистских электронов достигает 1046 эрг/с.

15010-28.jpg

Литература по объектам с активными ядрами

  1. Лютый В. М., Фотометрические наблюдения ядер активных галактик, в кн.: Астрофизика и космическая физика, М., 1982;
  2. Лютый В. М., Черепащук А. М., Активность ядер галактик и явление SS 433, "Астрон. ж.", 1986, т. 63, с. 897,
  3. La wrence A., Classification of active galaxies and the prospect of a unified phenomenology, "Publs Astron. Soc. Pacif.", 1987, v. 99, p. 309.

В. М. Лютый

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, что в 1965 году два американца Пензиас (эмигрант из Германии) и Вильсон заявили, что они открыли излучение космоса. Через несколько лет им дали Нобелевскую премию, как-будто никто не знал работ Э. Регенера, измерившего температуру космического пространства с помощью запуска болометра в стратосферу в 1933 г.? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 14.10.2019 - 03:09: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Марины Мелиховой - Карим_Хайдаров.
13.10.2019 - 18:09: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
13.10.2019 - 08:25: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
13.10.2019 - 08:05: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Декларация Академической Свободы - Карим_Хайдаров.
13.10.2019 - 08:03: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биохимия мозга от проф. С.В. Савельева и не только - Карим_Хайдаров.
12.10.2019 - 07:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Константина Сёмина - Карим_Хайдаров.
11.10.2019 - 08:59: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
11.10.2019 - 06:24: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
11.10.2019 - 03:57: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
11.10.2019 - 03:33: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
11.10.2019 - 03:22: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Глобальное потепление - миф или... миф? - Карим_Хайдаров.
09.10.2019 - 19:01: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution