Fényes infravörös galaxis

A fényes infravörös galaxis ( eng.  Luminous infrared galaxy , LIRG ) egy olyan galaxis , amelynek fényereje meghaladja a Nap 10 11 fényességét . Az ilyen galaxisok gyakoribbak, mint a csillagkitöréses galaxisok , a Seyfert-galaxisok és a hasonló fényerejű kvazárok . Az infravörös galaxisok több sugárzást bocsátanak ki az infravörösben, mint más hullámhosszokon.

Azokat a galaxisokat, amelyek fényereje meghaladja a Nap 10 12 fényességét, ultrafényes infravörös galaxisoknak ( ULIRG ) nevezik .  Sok fényes infravörös galaxis kölcsönhatások és pusztulás jeleit mutatja. A csillagkeletkezés üteme elérheti a 100 csillagot évente, míg galaxisunk évente átlagosan egy csillagot termel.

A még fényesebb galaxisokat hiperfényes infravörös galaxisoknak ( HLIRG ) nevezik . 

Az ilyen típusú, legnagyobb fényerővel rendelkező galaxisokat rendkívül fényes infravörös galaxisoknak ( angolul extreme luminous  infrared galaxies , ELIRGs ) nevezik.

Eredet és fejlődés

Az infravörös galaxisok egyetlen, gázban gazdag spirálgalaxisként jelennek meg, amelyek infravörös sugárzását elsősorban csillagkeletkezés hozza létre. [1] Egyes galaxisok fényességét azonban főként az aktív galaktikus mag (AGN) hozza létre. Az ilyen AGN-ek a galaxis középpontjában található kompakt régiókban találhatók, és megnövekedett fényerővel rendelkeznek. Az AGN sugárzás a rádió-, infra-, látható, ultraibolya, röntgen- és gamma-tartományban figyelhető meg. Hasonló galaxisokat fedeztek fel 1983-ban az IRAS távcsővel végzett megfigyelések során . Egyes esetekben a fényes infravörös galaxisok fényereje az aktív csillagkeletkezés és az AGN-ek jelenlétéből is adódhat. [2]

A fényes infravörös galaxisok energiájuk nagy részét a spektrum infravörös részén sugározzák, ami szabad szemmel nem látható. A teljes kisugárzott energia a kvazárok energiájához hasonlítható, amelyeket korábban a világegyetem legnagyobb energiájú objektumainak tekintettek. [3]

Az ok, amiért nagyon nehéz az ilyen galaxisokból származó sugárzást a spektrum látható részén észlelni, az az, hogy gázban gazdagok, ami a spektrum látható részén elnyeli a sugárzást, majd az infravörösben újra kibocsátja. A fényes infravörös galaxisok nagy részének központi régiójában aktív fekete lyuk található. Hasonló galaxisok találhatók a világegyetem sűrűbben lakott területein, mint a hétköznapi galaxisok.

Ultrafényes infravörös galaxisok

Valószínű, hogy a fényes infravörös galaxisok idővel ultravilágossá válhatnak. Ennek az átmenetnek a modellezése továbbra is nehéz. A kutatások azt mutatják, hogy az ultrafényes infravörös galaxisok nagyobb valószínűséggel tartalmaznak aktív magokat, mint a fényes infravörös galaxisok. [5]

Egy tanulmány szerint az ultrafényes infravörös galaxis csak az egyik evolúciós szakasza a galaxisok egyesülésének . Két vagy több spirálgalaxis egyesül, és valószínűleg egy fényes infravörös galaxist alkot. Az egyesülés egy későbbi szakaszában egy ultra-fényes infravörös galaxisba való átmenet történik. Ezután kvazár lesz, végül elliptikus galaxis lesz . [3] Ezt a forgatókönyvet megerősíti az a tény, hogy az elliptikus galaxisok csillagai idősebbek, mint a forgatókönyv korábbi szakaszaiban.

Rendkívül fényes infravörös galaxisok

Extrém fényes infravörös galaxis WISE J224607.57-052635.0 349×10 12 napfényes fényerővel, 2015 májusában az összes ismert galaxis közül a legnagyobb fényerővel rendelkező galaxis volt. Ez az objektum a WISE által felfedezett galaxisok új osztályába tartozik – a rendkívül fényes infravörös galaxisokhoz.

A WISE J224607.57-052635.0 sugárzása 12,5 milliárd évvel előttünk járt.

Három oka lehet annak, hogy a rendkívül fényes infravörös galaxisokban lévő fekete lyukak rendkívül nagy tömegűek lehetnek. Először is, az eredeti fekete lyukak nagyobbak lehetnek, mint azt korábban lehetségesnek tartották. Másodszor, az Eddington fényerősségi határérték megsérthető . Amikor a gáz a fekete lyukba esik és felmelegszik, sugárzás bocsát ki. A sugárzási nyomás kifelé nyomja a gázt, ami korlátozza a gáz elnyelésének sebességét a fekete lyukban. Ha az Eddington-határt túllépjük, akkor a fekete lyuk elméletileg viszonylag gyorsan megnőhet. Már megfigyeltek olyan fekete lyukakat, amelyek megsértették ezt a határértéket. Harmadszor, ha a fekete lyuk nem forog túl gyorsan, akkor gyorsabban képes elnyelni az anyagot.

Eddig több mint 20 rendkívül fényes infravörös galaxist fedeztek fel. [6] [7]

Észrevételek

IRAS

Az IRAS teleszkóp 1983-ban készítette el az égbolt első felmérését a távoli infravörös tartományban. A felmérés több tízezer galaxist talált, amelyek közül sokat nem találtak a korábbi felmérések során. Az IRAS szerint a tudósoknak sikerült meghatározniuk a megfigyelt objektumok fényességét. A 10 hónapig tartó küldetés során mintegy 250 000 infravörös forrást fedeztek fel.

CÉLOK

A Great Observatories All-sky LIRG Survey (GOALS) a fényes infravörös galaxisok több hullámhosszú felmérése [8] , amely magában foglalja a Great Observatories és más űr- és földi távcsövek megfigyeléseit. Az Univerzum közeli részének 200 legfényesebb infravörös galaxisát a Spitzer- , Hubble- , Chandra- és Galex -teleszkópokkal végezték . [9] Körülbelül 180 fényes és 20 ultrafényes infravörös galaxist azonosítottak. A vizsgált galaxisok tartalmaznak példákat minden típusú galaktikus magra (kétféle aktív galaktikus mag, LINER , csillagkitörési régiók) és a kölcsönhatás különböző szakaszaira (nagy és kis egyesülések, elszigetelt galaxisok).

Példák

Néhány példa a fényes infravörös galaxisokra.

Galaxy Típusú Fényesség csillagkép RA DECEMBER Megjegyzések
WISE J224607.57-052635.0 ELIRG  22 óra 46 óra 07.57  s _ _ _ −05° 26′ 35,0″ 2015-ben fedezték fel, 2015 májusában ez volt a legfényesebb ismert galaxis [tíz]
II Zw 96 LIRG egy galaxispár egyesülési folyamatban
NGC 6240 ULIRG Ophiuchus a közeli infravörös galaxist részletesen tanulmányozták
Arp 220 ULIRG A legközelebbi ultrafényes infravörös galaxis, két galaxis egyesülése folytatódik

Galéria

Jegyzetek

  1. ↑ Világító infravörös galaxisok . Az eredetiből archiválva : 2019. december 13. Letöltve: 2013. október 23.
  2. ↑ Az AGN-Starburst kapcsolat meleg infravörös galaxisokban . Az eredetiből archiválva : 2015. szeptember 24. Letöltve: 2013. november 12.
  3. ↑ 1 2 A világító infravörös galaxisok különös története . Az eredetiből archiválva : 2013. november 13. Letöltve: 2018. január 4.
  4. ↑ Amikor galaxisok ütköznek . www.spacetelescope.org . Letöltve: 2017. január 10. Az eredetiből archiválva : 2019. január 23.
  5. ↑ Csillagképződés, AGN és ultrafényes infravörös galaxisok . Az eredetiből archiválva : 2013. november 13. Letöltve: 2013. november 12.
  6. ↑ A NASA WISE űrszondája felfedezte az univerzum legfényesebb galaxisát . Letöltve: 2015. május 25. Az eredetiből archiválva : 2019. június 17.
  7. ↑ Tsai, Chao-Wei; Eisenhardt, Péter; Wu, Jingwen; Stern, Daniel; Assef, Roberto; Blaine, Andrew; Bridge, Carrie; Benford, Dominic; Cutri, Roc. A WISE által felfedezett legfényesebb galaxisok  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2014. - október 7. ( 805. kötet , 2. szám ). — 90. o . - doi : 10.1088/0004-637X/805/2/90 . — Iránykód . - arXiv : 1410.1751 .
  8. ↑ Stierwalt, S.; Armus, L.; Surace, JA; Inami, H.; Petric, A. O.; Diaz-Santos, T.; Haan, S.; Charmandaris, V.; Howell, J.; Kim, DC; Marshall, J.; Mazzarella, JM; Spoon, H.W.W.; Veilleux, S.; Evans, A.; Sanders, D. B.; Appleton, P.; Bothun, G.; Bridge, C. R.; Chan, B.; Frayer, D.; Iwasawa, K.; Kewley, LJ; Lord, S.; Madore, BF; Melbourne, JE; Murphy, EJ; Gazdag, JA; Schulz, B.; Sturm, E. Közeli világító infravörös galaxisok középső infravörös tulajdonságai I: Spitzer IRS Spectra for the GOALS minta  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2013. - Vol. 206 . — 1. o . - doi : 10.1088/0067-0049/206/1/1 . — Iránykód . - arXiv : 1302.4477 .
  9. ↑ GÓLOK . Az eredetiből archiválva : 2019. december 28. Letöltve: 2013. október 24.
  10. ↑ A világegyetem legfényesebb galaxisát fedezték fel , Science Daily  (2015. május 21.). Archiválva az eredetiből 2017. augusztus 6-án. Letöltve: 2018. január 4.
  11. ↑ Személyzet. A WISE űrszonda felfedezte az univerzum legvilágosabb galaxisát . PhysOrg (2015. május 21.). Letöltve: 2015. május 22. Az eredetiből archiválva : 2015. május 22.
  12. ↑ Személyzet. PIA19339: Poros „Sunrise” a galaxis magjában (Artist's Concept) . NASA (2015. május 21.). Letöltve: 2015. május 21. Az eredetiből archiválva : 2017. február 26..
  13. ↑ Nagyon mutatós torzító . Archiválva : 2020. október 25. Letöltve: 2013. június 14.
  14. ↑ Mese a galaktikus ütközésekről . Archiválva : 2020. november 24. Letöltve: 2013. május 6.
  15. ↑ Egy színesen hanyatló galaxis még nem halt meg . Az eredetiből archiválva : 2018. augusztus 13. Letöltve: 2012. november 12.
  16. ↑ Csillagkitörések a szörnyekkel szemben . Archiválva az eredetiből 2018. augusztus 16-án. Letöltve: 2014. március 12.

Linkek