Ученые исследовали «пыльное сердце» активной галактики
AstroNews.ru - 14 Марта 2014 17:07:22
Команда исследователей из разных стран, которой руководил Конрад Тристрам (Konrad Tristram) из Института Макса Планка, смогла получить наиболее подробные на данный момент снимки теплой пыли в окружении сверхмассивной черной дыры в активной галактике. Наблюдения за галактикой Circinus (Циркуль) впервые показали, что пыль, которая напрямую подсвечивается «центральным двигателем» активной галактики, расположена в двух отделенных друг от друга областях – внутреннем деформированном диске и окружающем его пространстве, более вытянутом в полярном направлении, где содержание пыли намного выше. Предположительно, более вместительный из этих двух компонентов несёт ответственность за большую часть затмений во внутренних областях, расположенных в непосредственной близости к сверхмассивной черной дыре. Диаметр пылевого диска в Галактике Циркуль составляет порядка 3 световых лет и прекрасно согласуется с деформированным молекулярным диском.
Этот внутренний диск окружен другим компонентом, намного большего размера – его диаметр составляет не менее 6 световых лет. Астрономы способны видеть лишь внутренний край этого распределения пыли, непосредственной освещаемого излучением, исходящим из центральной области. Внутренняя воронка вытянута в полярном направлении. Её юго-восточная сторона больше затенена пылью, нежели северо-западная. Именно это приводит к значительной асимметрии и изменениям цвета в наблюдаемом излучении.
По словам еще одного участника исследования, Леонарда Буртшера (Leonard Burtscher), исходя из этого, можно сделать вывод, что более крупный пыльный компонент отвечает за сокрытие центрального «двигателя» галактики и за конусоподобную форму ионизации. Он отмечает, то астрономы могут видеть лиши внутренние, непосредственно освещаемые, края этого компонента.
Существует два типа активных галактических ядер: тот, где есть прямой вид на внутреннюю часть ядра с аккреционным диском, где энергия высвобождается («центральным двигателем»), и тот, где внутренняя часть скрыта. Эта дихотомия была объяснена распределением плотного газа и пыли вокруг центрально части («тора») активного ядра, которое по форме напоминало «пончик». Если галактика обращена «лицом» к наблюдателю, то можно увидеть «центральный» двигатель непосредственно через отверстие в «торе», если же галактика обращена «боком» — то материал «тора» заслоняет вид на центр. «Тор», по предположениям учёных, играет важную роль в подаче материала к сверхмассивной черной дыре, который в последствии будет ею поглощён. Поэтому для понимания активных ядер и их роли в целом, крайне важно понять принцип работы «тора».
Хотя в настоящее время картина немного прояснилась, по-прежнему остается очень много вопросов. Например, как пылевой диск и полярная пыль сохраняют температуру всего порядка 300 К (примерно 30 С). Удивительно, но нет никаких доказательств существования более горячей пыли ближе к центру.
Герд Вейгельт (Gerd Weigelt), директор Института и руководитель исследовательской группы по инфракрасной интерферометрии, подытоживает, что присутствие яркого дискообразного компонента и более вытянутого полярного компонента пыли не были предсказаны существующими моделями активных галактических ядер, ввиду этого необходимы новые модели, которые позволят совершенствовать представления трёхмерного распределения пыли в ядрах активных галактик.
Результаты проведенного исследования были опубликованы в последнем номере журнала «Astronomy & Astrophysics».