Kvasi-periodisk oscillation detekteret i galaksen NGC 4945

Ved at bruge data fra Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) satellit, astronomer fra Florida Institute of Technology har opdaget en kvasi-periodisk oscillation (QPO) i galaksen NGC 4945. Fundet, rapporteret i et papir offentliggjort den 28. september på arXiv preprint server, kunne kaste mere lys over arten af ​​denne galakse.

Når røntgenlys fra et astronomisk objekt flimrer omkring bestemte frekvenser, fænomenet er kendt som en QPO. Det menes, at de opstår, når røntgenstråler udsendes nær den indvendige kant af en tilvækstskive, hvor gas hvirvler ind på en kompakt genstand, for eksempel, en neutronstjerne eller et sort hul. I betragtning af at supermassive sorte huller i nogle galakser også har tilvækstskiver, QPO'er kan detekteres i disse galakser, også.

Beliggende omkring 11,7 millioner lysår væk fra Jorden, NGC 4945 er en spiralgalakse i stjernebilledet Centaurus med en anslået masse på omkring 1,4 millioner solmasser. Observationer tyder på, at NGC 4945 er en aktiv galakse (type 2 Seyfert), der kan indeholde et supermassivt sort hul.

For nylig, et hold af astronomer ledet af Evan Smith har udført en søgning efter lavfrekvente (LF) QPO'er, kæmning gennem arkivdata fra RXTE, opnået mellem 1996 og 2011. Satellitten gennemførte mere end 500 observationer af NGC 4945's aktive galaktiske kerne (AGN) og fandt ud af, at den udviser en LFQPO.

"Mellem MJD 54003-54193 (RXTE-forslag 60139) (Madejski 2001), Lomb-Scargle periodogrammet viser en kandidat QPO ved 0,274 µHz eller en periode på 42,2 ± 3 dage, " skrev astronomerne i avisen.

Som bemærket af i undersøgelsen, lyskurven fra RXTE-observationer i 2-10 keV-båndet viser en fremtrædende LFQPO med en periode på cirka seks uger. De nyligt detekterede svingninger ses også nær denne periode i andre tre underbånd.

Astronomerne bemærkede, at mulige forklaringer på den observerede QPO i NGC 4945, såvel som i andre aktive galakser, inkludere Keplerian orbital bevægelse af stof i disken, spin af det centrale kompakte objekt, generelle relativistiske virkninger, eller slagfrekvenser mellem to af de foregående mekanismer. De tilføjede, at de tilgængelige data ikke tillader at vælge den mest plausible hypotese.

Ifølge avisen, NGC 4945 er en af ​​de lyseste Seyfert-galakser ved 100 keV, har en samlet bolometrisk lysstyrke på omkring 20 tredecillion erg/s og udstråler omkring 10 procent af Eddington-lysstyrken. Billeder af NGC 4945 fra NASAs Chandra-rumfartøj viser, at denne galakse har en opløst, fladtrykt, klumpet struktur omkring 490 lysår lang, med et spektrum, der stemmer overens med kold refleksion af AGN-emissionen.

Opsummerer resultaterne, forskerne drager nogle konklusioner vedrørende stabiliteten af ​​QPO-fænomenet i NGC 4945. De antager, at den kvasi-periodiske oscillation i denne galakse kun er stabil i en 190-dages periode.

© 2020 Science X Network