هسته فعال کهکشانی در NGC 2992 توسط محققان کشف شد!!

NGC 2992 (راست) با شریک خود، NGC 2993 (چپ).

اعتبار: Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona.

محققان رصدخانه نیروی دریایی ایالات متحده و جاهای دیگر رصدهای همزمان یک هسته کهکشانی فعال (AGN) در کهکشان NGC 2992 را با استفاده از آرایه خط پایه بسیار طولانی (VLBA) و فضاپیمای سوئیفت ناسا انجام داده‌اند. نتایج این مطالعه که در 13 ژانویه در arXiv.org ارائه شد، ویژگی‌های این AGN و کهکشان آن را روشن کرد.

AGN‌ها سیاهچاله‌های بسیار پرجرم (SMBH) هستند که در مراکز برخی کهکشان‌ها ساکن هستند و با تجمع گاز و غبار، تشعشعات قدرتمند و پرانرژی ساطع می‌کنند. این هسته‌ها می‌توانند جت‌هایی را تشکیل دهند که اکثراً شکل‌های استوانه‌ای، مخروطی یا سهمی دارند که حتی در مقیاس‌های مگاپارسک نیز مشاهده می‌شوند.

در فاصله 103 میلیون سال نوری از زمین، NGC 2992 یک کهکشان سیفرت از نوع Sa است – زیرا یک کهکشان مارپیچی بدون میله مرکزی است. NGC 2992 به ویژه در پرتوهای ایکس متغیر است، و تغییرات درخشندگی 2 تا 10 keV با یک مرتبه بزرگی، گاهی اوقات در بازه‌های زمانی روز به هفته را نشان می‌دهد.

NGC 2992 میزبان یک AGN قدرتمند است که احتمالاً از ادغام با کهکشان همسایه خود NGC 2993 ایجاد می شود. این دو کهکشان توسط یک پل جزر و مدی از هیدروژن یونیزه شده به هم متصل شده‌اند و دم‌های جزر و مدی در جنوب شرقی NGC 2993 و شمال NGC 2292C وجود دارد.

با این حال، اگرچه مشاهدات زیادی از AGN در NGC 2992 انجام شده است، هیچ مطالعه‌ای در مورد تغییرپذیری رادیویی آن در NGC 2992 تا به امروز انجام نشده است. چنین مطالعاتی می‌تواند برای ارتقای دانش ما در مورد برهمکنش غیرحرارتی، مغناطیسی-هیدرودینامیکی میدان‌های مغناطیسی سیاه‌چاله/دیسک برافزایش و الکترون‌های پرانرژی حیاتی باشد که مسئول فعالیت احتمالی جت در AGN هستند.

بنابراین، تیمی از ستاره‌شناسان به رهبری رصدخانه نیروی دریایی ایالات متحده، لوئیس سی. فرناندز، تصمیم گرفتند تا رصدهای همزمان AGN NGC 2992 را در پرتوهای رادیویی و ایکس با استفاده از VLBA و تلسکوپ پرتو ایکس (XRT) روی Swift انجام دهند. این مطالعه بخشی از آزمایش پایش AGN مرجع بنیادی (FRAMEx) است که در آن محققان چندین AGN شناسایی شده با VLBA را به صورت ماهانه مشاهده کردند تا رابطه بین اشعه ایکس و انتشار رادیویی در وضوح فیزیکی بالا را در حوزه زمان بررسی کنند.

این مطالعه نشان داد که رادیو هسته‌ای (6 گیگاهرتز) و اشعه ایکس (2 تا 10 کیلو ولت) انتشار ضد همبستگی دارند. انتشار رادیویی بیش از یک ضریب بیش از 3، مدت کوتاهی پس از شعله‌ور شدن در تابش پرتو ایکس 2-10 keV کاهش می‌یابد. محققان همچنین دریافتند که اندازه ناحیه پرتاب کننده رادیو با انتشار رادیویی مطابقت دارد که از ناحیه برافزایش مرکزی منشا می‌گیرد.

اخترشناسان فرض می‌کنند که رفتار پرتو ایکس و هسته رادیویی که در NGC 2992 دیده می‌شود، به احتمال زیاد ناشی از شعله‌های ایجاد رویدادهای اتصال مجدد مغناطیسی در قرص برافزایش است. آنها افزودند که این شعله‌ها فوران‌های پلاسمای کامپتونی را ایجاد می‌کنند که منجر به درخشندگی کلی در اشعه X سخت می‌شود.

“نتایج ما با رویدادهای اتصال مجدد مغناطیسی در دیسک برافزایش دینامیکی که فوران‌های مواد یونیزه کننده را ایجاد می‌کند، افزایش پراکندگی کامپتون از فوتونهای دیسک برافزایش UV و تغذیه مواد به BLR [منطقه خط گسترده] سازگار است. این یافته‌ها تصویر فیزیکی مهمی را برای نویسندگان مقاله برای رابطه دینامیکی بین اشعه ایکس و انتشار رادیویی در AGNها دربرداشتند.

اثر کامپتون یا پراکندگی کامپتون، یک پدیده در فیزیک است. در پدیده کامپتون پرتو ایکس در اثر اندرکنش با ماده انرژی خود را از دست داده و از این‌رو طول موجش افزایش می‌یابد. به عبارت دیگر، پراکندگی کامپتون، پراکندگی ناکشسان یک فوتون توسط یک ذره باردار و معمولاً الکترون است و باعث کاهش انرژی (افزایش طول موج) فوتون (که ممکن است یک پرتو ایکس یا پرتو گاما باشد) می‌شود که به اثر کامپتون مشهور است. بخشی از انرژی فوتون به الکترون پس‌زده‌شده منتقل می‌شود. پراکندگی معکوس کامپتون نیز وجود دارد که در آن ذره باردار بخشی از انرژی‌اش را به یک فوتون می‌دهد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Active galactic nucleus in NGC 2992 explored by researchers

by Tomasz Nowakowski , Phys.org JANUARY 19, 2022

https://phys.org/news/2022-01-galactic-nucleus-ngc-explored.html