Forskelle mellem skiver af aktive og ikke-aktive galakser opdaget for første gang

En undersøgelse ledet af forskere ved Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), der sammenligner skiverne fra flere par af spiralgalakser, aktive og ikke-aktive, konkluderer, at i de aktive diske, stjernernes rotationsbevægelse er af større betydning.

Dette studie, netop accepteret til offentliggørelse i Astronomi og astrofysik , er det første bevis for storskala dynamiske forskelle mellem aktive og ikke-aktive galakser i lokaluniverset. Astronomerne er fra Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) og University of La Laguna (ULL); samt det nationale autonome universitet i Mexico (UNAM), Complutense University of Madrid (UCM) og Instituto de Astrofísica de Andalucia (IAA).

Der er nu beviser for, at de supermassive sorte huller i centrum af de fleste galakser har en grundlæggende indflydelse på deres evolution. I nogle af dem, det sorte hul indtager materialet omkring det i en meget høj hastighed, udsender en stor mængde energi. I de tilfælde, galaksen har en aktiv kerne (AGN). Materialet, der føder AGN'en, skal i starten være ret fjernt fra kernen, i galaksens skive, roterer rundt om dens centrum. Denne gas skal, på den ene eller anden måde, er blevet bremset for at falde ind i den centrale zone, en proces kendt som tab af vinkelmomentum.

Ignacio del Moral Castro, en ph.d.-studerende i IAC og University of La Laguna (ULL) og første forfatter til artiklen, siger, "Det er nødvendigt at studere mekanismerne, der styrer forholdet mellem den aktive kerne og resten af ​​galaksen, for at forstå, hvordan disse objekter dannes og udvikler sig, og for at kunne kaste lys over dette spørgsmål, vi skal sammenligne aktive og ikke-aktive galakser. Med dette formål, hovedideen i min doktorafhandling er centreret om undersøgelsen og sammenligningen af ​​galakser, der næsten er tvillinger, men med forskellen er nuklear aktivitet."

Arbejdet har bestået i at sammenligne dynamikken i de galaktiske skiver af forskellige aktive/ikke-aktive par. Forskerne brugte data fra CALIFA-undersøgelsen (Calar Alto Legacy Integral Field Area). Dette indeholder spektroskopiske data over komplette 2-D felter for mere end 600 galakser taget ved Calar Alto Observatory i Almería, som tillader observationer af stort set hele hver galakse, så deres globale karakteristika kan studeres.

Ny metode

Tidligere, i de fleste undersøgelser, forskere brugte et udsnit af aktive galakser i en stor undersøgelse, som derefter blev sammenlignet med, at resten af ​​galakserne i undersøgelsen havde lignende egenskaber, som ikke viser nuklear aktivitet. Imidlertid, denne gang, forskerne brugte en ny metode:De udførte en-til-en sammenligninger. Først, de identificerede aktive spiralgalakser i CALIFA-prøven, og for hver af dem, de ledte efter en ikke-aktiv galakse med tilsvarende globale egenskaber, dvs. med samme masse, lysstyrke, orientering og så videre, og meget ens i udseende.

Ved at bruge denne metode, holdet fremlagde to scenarier for at forklare de dynamiske forskelle mellem aktive og ikke-aktive galakser. Først og fremmest, forklaringen ville være, at det er sporet af vinkelmomentoverførslen mellem gassen, der er faldet ind i midten, og materialet, der bliver tilbage i skiven. Den anden tilskriver forskellen til indfald af gas udefra, via fangst af små nærliggende satellitgalakser; sådan indfangning bør forekomme hyppigere i aktive galakser. Begge scenarier er kompatible med dette resultat, og de udelukker ikke hinanden.

"Resultatet overraskede os; vi forventede virkelig ikke at finde denne type forskel i stor skala, give, at varigheden af ​​den aktive fase er meget kort i forhold til en galakses levetid, og med den nødvendige tid til at producere morfologiske og dynamiske ændringer, " siger Begoña García Lorenzo, og IAC-forsker, og medforfatter til artiklen.

"Indtil nu, vi troede, at alle galakser går gennem aktive faser i løbet af deres levetid, men dette resultat kan betyde, at dette ikke er tilfældet, hvilket ville indebære en stor ændring af de nuværende modeller, " tilføjer Cristina Ramos Almeida, også en IAC-forsker og medforfatter til artiklen.