Forholdet etableret mellem lysstyrke og diæt af sorte huller

En gruppe forskere ledet af Paula Sánchez-Sáez, en doktorand ved Institut for Astronomi ved Universidad de Chile, formåede at bestemme, at variabilitetshastigheden i det lys, der udsendes af materiale, der sluges af supermassive sorte huller i kerner i aktive galakser, bestemmes af akkretionshastigheden, det er, hvor meget betyder det, at de "spiser".

"Lyset fra det materiale, der falder (dets lysstyrke) ændrer sig meget over tid, uden et stabilt mønster, så vi siger, at de viser variation. Vi ved, at det varierer, men vi ved stadig ikke klart hvorfor. Hvis man observerer andre objekter, såsom stjerner eller galakser uden aktive kerner, deres lysstyrke er konstant over tid, men hvis vi ser på galakser med aktive kerner stiger og falder deres lysstyrke, og er fuldstændig uforudsigelig. Vi studerede, hvordan amplituden af ​​denne variation i det udsendte lys (eller i enkle ord, amplituden af ​​variabiliteten) er relateret, med den gennemsnitlige lysstyrke udsendt af AGN, massen af ​​det supermassive sorte hul, og AGN -tilførselshastigheden (hvilket svarer til, hvor meget materiale det sorte hul bruger på et år). Resultaterne af vores analyse viser, at i modsætning til hvad man troede, den eneste vigtige fysiske egenskab, der forklarer variationens amplitude, er AGN -tilvækstraten, ”forklarer den unge forsker.

Undersøgelsen fastslog, at der kun er en fysisk egenskab, der kunne forudsige variablen af ​​disse objekter:tilvækstraten. "Dette er ikke andet end hvor meget materiale der falder ned i dette supermassive sorte hul. Så hvis det er på diæt, eller hvis det sluger meget, eller hvis det ikke længere passer i hans mund ... det vil afgøre, om de varierer meget eller lidt. Og hvad vi opdager er, at jo mindre de sluger, jo mere de varierer, "forklarer Paulina Lira, en akademiker fra Institut for Astronomi ved Universidad de Chile, og en forsker ved CATA Center for Excellence in Astrophysics.

For Paula Sánchez-Sáez, første forfatter til undersøgelsen, vigtigheden af ​​denne opdagelse er at forsøge at belyse, hvad der er den fysiske mekanisme bag denne variation, en af ​​de mest iboende egenskaber ved de aktive galaktiske kerner. "Resultaterne opnået i denne undersøgelse udfordrer det gamle paradigme om, at amplituden af ​​AGN -variabiliteten hovedsageligt afhang af AGN's lysstyrke. Dette blev antaget, fordi måling af massen af ​​sorte huller ikke altid er mulig, så målingen af ​​tilvæksthastigheder kunne kun udføres præcist for få objekter, men med SDSS -data var det muligt at måle disse fysiske egenskaber for en prøve af størrelsesordenen 2, 000 genstande, som også blev observeret af QUEST-La Silla AGN Variability Survey. Ud over, fra vores variabilitetsundersøgelse, vi var i stand til at opnå meget gode kvalitetskurver til en stor prøve af objekter, så vi kunne undersøge variationen af ​​hvert objekt uafhængigt, hvilket ikke var muligt før for en stor prøve af AGN. Kombinerer det faktum, at vi havde præcise målinger af AGN fysiske egenskaber, ud over en god karakterisering af variabiliteten af ​​individuelle AGN, vi kunne bestemme, at hovedfaktoren, der bestemmer variabilitetens amplitude, er tilvækstraten, eller med mere tekniske ord Eddington -forholdet, " hun siger.

De data, der bruges i dette arbejde, stammer fra to kilder. Til variabilitetsanalysen brugte de data fra QUEST-La Silla AGN Variability Survey (ledet af Paulina Lira), som blev udført mellem 2010 og 2015, observere 5 ekstragalaktiske felter. Til undersøgelse af de fysiske egenskaber ved AGN, de brugte offentlige spektrale data fra Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

I fremtiden, forskerne vil søge at studere tidsskalaen for variabilitet af disse aktive galaktiske kerner. "En anden meget vigtig egenskab er variablenes tidsskala for disse objekter. For at måle denne egenskab nøjagtigt skal vi have lyskurver med en dækning på mere end 10 år. Så vi må vente til fremtidige undersøgelser, f.eks. Large Synoptic Survey Telescope (LSST), give flere fotometriske data, så vi kan kombinere disse data med vores data fra QUEST-La Silla AGN-variabilitetsundersøgelse for at forlænge vores lyskurver til en størrelsesorden på 20 år, «siger Paula.