Skjulte supermassive sorte huller i galakser

De fleste om ikke alle galakser menes at være vært for et supermassivt sort hul i deres kerner. Den vokser ved at samle masse, og mens den fodres, er den ikke skjult for vores opfattelse:den genererer røntgenstråling og ultraviolet, der opvarmer støvet, som igen udstråler i det infrarøde. I den evolutionære fase, hvor den er mest aktiv, objektet er kendt som en aktiv galaktisk kerne (AGN). Langt størstedelen af ​​AGN bor i normale galakser, hvor stjernedannelsesaktiviteten udvikler sig i takt med det sorte huls ophobning, men astronomer er uenige om værtsgalaksernes art, og især om de ligner normale stjernedannende galakser i deres overordnede struktur.

Hovedproblemet ligger i vanskeligheden ved at skelne mellem AGN's bidrag til emissionen fra værtsgalaksen. Selv billeder fra Hubble -rumteleskopet er ikke i stand til at skelne den nukleare komponent, når der er betydelig støvafsløring i galaksen. Disse såkaldte "skjulte AGN" bidrager kun svagt til den optiske emission, da den absorberes af støvet. Imidlertid, dem, der er undersøgt til dato, er generelt ekstremt lysende, med blandt de største samlede lysstyrker, man kender, svarende til mere end ti milliarder Soler.

CfA-astronomerne Francesca Civano og Stefano Marchesi og deres kolleger udarbejdede en præcist defineret prøve af tilsløret AGN-dem, hvis infrarøde emission er mere end tyve gange større end dens røntgenemission (røntgenemissionen blev målt af Chandra røntgenobservatorium ). De indsamlede først et sæt på 265 AGN og bestemte derefter, hvilke der var "tilsløret" ved at beregne hver enkelt infrarøde emission til forholdet med dets røntgenemission. De gjorde dette ved at samle den fulde spektrale fordeling af strålingen, kombinerer infrarød med UV og optiske data og derefter modellerer hele distributionen for at bestemme den samlede infrarøde komponent alene fra AGN med en kode, der modellerer og fratrækker bidragene fra stjerner og andre processer. Når de havde den infrarøde værdi, de kunne fortælle, hvilke der kvalificerede sig som "tilsløret". Deres sidste prøve af skjult AGN havde 182 objekter.

De analyserede derefter de meget svage optiske billeder af nukleare områder i dette sæt ved at kombinere dem alle til et sammensat billede, og fandt ud af, at atomområdet i dette generiske billede var usædvanligt kompakt i vinkelstørrelse, mere end dobbelt så lille som de tilsvarende områder i stjernedannelsesgalakser. Forskerne argumenterer for, at disse skjulte AGN må have gennemgået en kontraktionsproces måske, som foreslået af nogle simuleringer, når kolde gasstrømme strømmer ind i galaksen og driver materiale til kernen, gør dem kompakte. Resultaterne er betydningsfulde, ikke kun fordi de hjælper med at tydeliggøre, hvad der sker i denne klasse af røntgenstrålende AGN, men også fordi sådan noget ser ud til at være i gang i galakser i det tidlige univers, der også ser ud til at være usædvanligt kompakte.