A csillagászatban az aktív galaxis olyan galaxis, amely aktív magot (pontosabban aktív galaxis magot , rövidítve NAG vagy AGN az angol angol Gal Galicic Nucleus kifejezés után ) foglal magában . Ez a mag egy kompakt régió, amely a galaxis közepén helyezkedik el, és amelynek fényessége az elektromágneses spektrum legalább egyes területein ( rádióhullámok , infravörös , látható fény , ultraibolya , röntgensugarak és / vagy gamma ) jóval intenzívebb a normálnál. sugarak ), olyan jellemzőkkel, amelyek azt mutatják, hogy ez az erős fényerő nem csillag eredetű. A NAG sugárzása elméletileg egy szupermasszív fekete lyuk akkreditációjából származik , amely a gazda galaxis közepén helyezkedik el. A NAG-k az univerzum legfényesebb folyamatos elektromágneses sugárzási forrásai , és mint ilyenek lehetővé teszik a távoli tárgyak detektálását; evolúciójuk a kozmikus idő függvényében korlátokat jelent a kozmológiai modellekre is .
Hosszú ideig Vitatták, hogy a NAG-okat hatalmas fekete lyukak körüli (10 6 és 10 10 naptömeg közötti ) akkumulációval kell táplálni . A NAG-k kompaktak és rendkívül fényesek hosszú ideig: az akkumuláció potenciálisan a kinetikus energia és a kinetikus energia hatékony átalakítását eredményezheti ; a hatalmas fekete lyukaknak magas az Eddington-határ , ami megmagyarázhatja az ilyen magfényesség tartós oldalát. Úgy gondolják, hogy egy hatalmas galaxis közepén nem mindig léteznek szupermasszív fekete lyukak: a fekete lyuk tömege szorosan korrelál a sebesség diszperziójával vagy a galaktikus izzó fényerejével . Így a NAG-ok jellemzői akkor figyelhetők meg, amikor egy bizonyos anyagmennyiség megközelíti a központi fekete lyuk hatáskörét .
A NAG standard modelljében a központi fekete lyuk közelében elhelyezkedő hideg anyagok alkotják az akreciát . A szupermasszív fekete lyuk akkreditációs lemezéhez várható spektrum az ultraibolya és a látható fény csúcsát mutatja ; ezenkívül egy forró anyagból álló korona képződik az akkréciós korong fölött, és a röntgensugárzásnál nagyobb fordított Compton-szórást okozhat.Az akkréciós korong sugárzása hideg atomanyagokat gerjeszt a lyuk közelében. fekete. A NAG elsődleges kibocsátásának nagy részét por vagy gáz takarhatja el az akrétakorong közelében. Ezek elnyelik a sugárzást, és újra kibocsátják más hullámhosszakon , leggyakrabban infravörös formában .
Egyes akkréciós lemezek sugárokat , egy pár rendkívül gyors "gerendát" hoznak létre , amelyek a korong közelében jelennek meg (a sugár irányát vagy a tárcsa tengelyének szögmomentuma , vagy a fekete lyuk forgástengelye határozhatja meg ). . A sugárgyártás mechanizmusait és kis méretarányú összetételét még mindig nemigen értik, mivel a megfigyelések nem tudnak különbséget tenni a különböző elméleti modellek között. Különösen a rádióhullámok területén láthatók ; a nagyon hosszú alapvonalú interferometria segítségével tanulmányozható az általuk kibocsátott sugárzás a parsek kisebb távolságokon . Ezek azonban minden hullámhosszon láthatók , a rádióhullámoktól a gammasugarakig , különösen a fordított Compton-szórásnak köszönhetően . A sugárhajtóművet gyártó NAG-ok tehát egy második (potenciális) forrással rendelkeznek a folyamatos kibocsátáshoz.
Végül fontos szem előtt tartani, hogy van egy „sugárzási szempontból nem hatékony” megoldási kategória az egyenleteket illetően az akkréció tekintetében. A legismertebb ezek közül az akreció, amelyet az advekciós áramlás ural . Ebben a típusú akkrécióban az akkréció alatt álló anyag nem képez vékony korongot, és ezért nem hajtja el azt az energiát, amelyet a fekete lyuk közelében haladva szerzett. Az ilyen típusú akkréció megléte megmagyarázhatja bizonyos elliptikus galaxisok közepén elhelyezkedő szupermasszív fekete lyuk által kibocsátott sugárzás hatékonyságának hiányát . Ellenkező esetben arra lehet számítani, hogy a magas akkumulációs ráta megfelel az erős fényerőnek. A sugárzási szempontból nem hatékony NAG-ok megmagyarázhatják számos más jellegzetesség hiányát néhány olyan akciólemezzel ellátott NAG-nál is.
A NAG-ok számára nincs egyedi megfigyelési aláírás. Az alábbi lista néhány fontos elemet foglal össze, amelyek lehetővé tették a rendszerek NAG-ként történő azonosítását.
Az aktív galaxismagokat általában két osztályba sorolják: rádió-néma (angolul rádió-csendes ) és rádió-zajok (angolul rádió-hangos ). A második kategória tárgyaiban a sugárok és az általuk felfújt lebenyek nagyrészt hozzájárulnak a galaxis fényességéhez, legalábbis a rádió tartományban. A rádiócsendes objektumok egyszerűbbek, mivel a sugárhajtók és az azokból származó emisszió elhanyagolható.
Az egységes NAG-modellek két vagy több objektumosztályt csoportosítanak, a hagyományos megfigyelési osztályozások alapján, javasolva, hogy valóban létezzen egyetlen típusú fizikai objektum, amelyet különböző körülmények között figyeltek meg. Az eddigi legkedveltebb egységes modellek a „orientációs modellek”. Ezek arra engednek következtetni, hogy az ilyen típusú tárgyak közötti látszólagos különbségek egyszerűen a megfigyelő látóvonalának eltérő orientációjából adódnak.
Alacsony fényerőnél az egyesítendő objektumok a Seyfert-galaxisok. Az egységes modellek azt sugallják, hogy a Seyfert 1 megfigyelésére az aktív mag közvetlen nézetével kerül sor; ahogy a Seyfert 2 magját homályos szerkezeteken keresztül látjuk, ami megváltoztatja a Földön megfigyelt emissziós vonalakat. A tájékozódástól függő akkréciós modellek alapgondolata az, hogy két, nyilván különböző kategóriákba tartozó objektum ugyanahhoz tartozhat, ha különböző látótereken keresztül figyelik meg őket. A normál kép egy átlátszatlan anyagból álló tóruszból áll, amely körülveszi az akreciós korongot. Elég vastagnak kell lennie a széles vonalak elrejtéséhez, de elég vékonynak ahhoz, hogy a keskeny vonalak, amelyek mindkét objektumosztályban megfigyelhetők, átmennek. Ilyen tóruszt figyeltek meg először a Cygnus A galaxis aktív magja körül ; átmérője 528 pc , magassága 286 pc lenne . A Seyfert 2 ezen a tóruszon keresztül látható. A tórusz külsején olyan anyagok találhatók, amelyek képesek a nukleáris emisszió egy részét eltéríteni a látómezőnk felé, ami lehetővé teszi számunkra a röntgensugarak és a látható fény, valamint egyes esetekben a fénysugarak emissziójának megfigyelését. ”Széles adások - ezek aztán erősen polarizálódnak, megmutatva, hogy elhajoltak, és bebizonyítva, hogy egyes Seyfert 2 valójában egy rejtett Seyfert 1-et tartalmaz. Az infravörös megfigyelések alátámasztják ezt az elméletet.
Erősebb fényerőnél a kvazárok a Seyfert 1 helyét veszik át, de a megfelelő "kvazárok 2" a mai napig hipotetikusak. Ha nem rendelkeznek a Seyfert 2 eltérõ komponensével, a finom vonalaikon és az erõs röntgensugárzáson kívül nehéz lesz felismerni õket.
Történelmileg a rádiózajú tárgyak egyesítésével kapcsolatos munka a nagyon fényes rádiózajú kvazárokra összpontosított. Ezek keskeny emissziós vonalaikkal egyesíthetők a Seyfert 1 és 2 egyesülésével analóg módon (de a reflektor alkatrész komplikációja nélkül: a keskeny vonalakat kibocsátó radiogalaxisok nem mutatnak folyamatos nukleáris emissziót vagy visszavert röntgensugarat, bár alkalmanként polarizált széles vonalakat bocsátanak ki). Ezeknek az objektumoknak a nagyszabású rádiószerkezete bizonyítékot szolgáltatott arra, hogy a orientáción alapuló egyesítési modellek igazak. Ha rendelkezésre állnak, a röntgen megfigyelések bizonyítékai alátámasztják az egyesítési tézist: a rádiógalaxisok bizonyítják, hogy az anyag egy tórusa elhomályosítja, míg a kvazárok nem. Vigyázni kell azonban arra, hogy a rádiózajú tárgyak a kis sugárhajtókkal is rendelkezzenek, ezért nagy felbontáshoz kell folyamodni a forró gázok hőkibocsátásának nagymértékű elválasztása érdekében. Kis látószöget zárva a sugárhajtók uralják a képet, és a blazar néhány változatát láthatjuk.
A radiogalaxiák többsége azonban halvány és gyengén gerjesztett tárgy. Ezek nem mutatnak erős - akár keskeny, akár széles - nukleáris eredetű optikai emissziós vonalakat, az optikában folyamatos a vonal, ami történetesen teljes mértékben viszonyul a sugárhoz, és az X-sugarakban történő kibocsátásuk is csak a sugárból származik. Ezeket az objektumokat nem lehet egyesíteni a kvazárokkal, bár nagyon fényes objektumokat tartalmaznak a rádió tartományban, mivel a tórusz soha nem lesz képes elfedni a keskeny vonalak régióját a szükséges mértékben, és azért is, mert az infravörös vizsgálatok azt mutatják, hogy rejtett nukleáris komponens. Valójában egyáltalán nincs bizonyíték a tórus létezésére ezekben az objektumokban. Ezért nagy valószínűséggel külön osztályt alkotnak, amelyben csak a sugárhajtókkal kapcsolatos kibocsátások számítanak. Kis szögben a látótávolság felé, BL Lac tárgyakként jelennek meg.
Hosszú ideig az aktív galaxisok tartották a legnagyobb vöröseltolódás rekordját , nagy fényerejük miatt (mind az optikában, mind a rádióhullámokban): még mindig szerepet kell játszaniuk az univerzum kezdeteinek tanulmányozásában . Mindazonáltal ma már tudjuk, hogy a NAG-ok eleve nagyon elfogult képet adnak a "tipikus" magas vöröseltolódású galaxisról.
A NAG populációk evolúciójának vizsgálata érdekesebb. Úgy tűnik, hogy a legtöbb fényes NAG osztály (rádió-néma és rádió-zajos) sokkal több volt a fiatal univerzumban. Ez arra utal, hogy a hatalmas fekete lyukak viszonylag korán keletkeztek, és hogy a világító NAG-ok kialakulásának körülményei könnyebben elérhetők voltak az univerzum korai napjaiban - például sokkal több hideg gáz volt a galaxisok közepén, mint volt. most nincs. Ez azt is magában foglalja, hogy sok olyan tárgy, amely világító kvazár volt, sokkal kevésbé vagy csaknem sötét. A gyengén megvilágított NAG populációk evolúciója sokkal kevésbé korlátozott, mivel nehéz ezeket az objektumokat észlelni és megfigyelni nagy vöröseltolódás esetén.