Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf ·...
Transcript of Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf ·...
![Page 1: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/1.jpg)
Aktív galaxisok
![Page 2: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/2.jpg)
Aktív galaxisok típusai
Seyfert-galaxisok BL Lac-objektumok kvazárok LINER-ek rádió-galaxisok
![Page 3: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/3.jpg)
Spektroszkópiai jellemzők: optikai spektrumok
![Page 4: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/4.jpg)
Spektroszkópiai jellemzők: teljes spektráltartomány
![Page 5: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/6.jpg)
Rádió-, UV-, röntgenfluxus időbeli változása
![Page 7: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/7.jpg)
Seyfert-galaxisokCarl K. Seyfert (1943)csillagszerű magemissziós színkép90 %-uk Sb, vagy SBbgyakori a kölcsönható galaxispár
AGN
NGC 5548 NGC 3277
![Page 8: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/10.jpg)
Seyfert-1
széles H I, He I, He II vonalakkeskeny tiltott vonalak1000-5000 km/s Doppler-kiszélesedés
nagyon fényes kontinuumröntgen-emisszió: erős változás néhány nap alatt
![Page 11: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/12.jpg)
NGC 4151 (Seyfert-1) spektruma
![Page 13: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/13.jpg)
NGC 1275
![Page 14: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/14.jpg)
NGC 1275 -- H� emisszió
![Page 15: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/15.jpg)
Seyfert-2
csak keskeny vonalak
500 km/s Doppler-kiszélesedés
kevésbé fényes kontinuum
NGC 1068 (Seyfert 2)
![Page 16: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/18.jpg)
Rádió galaxisok
![Page 19: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/19.jpg)
Rádió galaxisok
extrém erős rádiósugárzásprototípus: Cygnus Aspektrum: F ~ − ≈ 1
A teljes rádióluminozitás: Lr = 4D2∫1
2
F d
D = 200 Mpc (z = 0.057 alapján)α = 0.8ν1 = 107 Hz, ν2 = 3 107 Hz ==> L
r = 1044 erg/s = 1011 Lo
![Page 20: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/20.jpg)
2 altípus:széles vonalú (broad-line) RGkeskeny vonalú (narrow-line) RG
szinte mindegyik cD galaxisrádiósugárzó lebenyek (radio lobes)óriási kifújások (jet-ek)nagy vöröseltolódásoknál gyakoribbak
![Page 21: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/21.jpg)
Rádió galaxisok optikai képe
![Page 22: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/24.jpg)
M87 - optikai jet
![Page 25: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/26.jpg)
![Page 27: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/30.jpg)
Kvazárok
első felfedezés: 3C273 (Sandage & Smith, 1969)fényes csillagszerű magnagyon nagy vöröseltolódásL ~ 1045 - 1048 erg/s (kb. 105 L
Tejútrsz)
erős UV-többlet
2 altípus: quasar: rádió-fényesQSO: rádió-gyenge
térbeli sűrűség: z ~ 2 körül maximális
PKS 1117-248
![Page 31: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/33.jpg)
Lyman-alfa erdő
![Page 34: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/35.jpg)
Kvazárok evolúciója
![Page 36: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/36.jpg)
Blazárok (BL Lac-objektumok)
erősen változó, polarizált sugárzáscsak kontinuum, gyenge vonalak90 %-uk elliptikus gx mag
BL Lac VLBI-rádiótérképe
![Page 37: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/37.jpg)
Blazárok (BL Lac-objektumok)
![Page 38: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/38.jpg)
Időbeli változás
AGN méretére ad becslést
A megfigyelt változás időskálája δt, az idődilatációmiatt a valódi változás időskálája:
= t 1−v2 /c2 = t 1−z2
Ebből az objektum kauzális mérete:
R = c = c t 1−z2
Példa: Δt = 1 óra ==> R = 7 AU
![Page 39: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/39.jpg)
Luminozitás: a minimális tömeget lehet becsülni
L < LE = 1.5 1038 M / Mo kell, hogy legyen!
Példa: L ~ 5 1046 erg/s ==> M > 3 108 Motehát egy AGN biztosan fekete lyuk!!
Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege:
M =c2
2 GR ≈ 4 108 Mo
![Page 40: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/40.jpg)
Akkréciós korong
a sugárzás forrása: akkr.korong a szupermasszívfekete lyuk körül
akkréciós luminozitás: a felszabaduló grav.energia
La =12
G M MR
R =2 G M
c2 La =14
M c2 = M c2
Forgó BH : η ~ 0.5 lehet ==> R = G M / c2
(Kerr-lyuk)
![Page 41: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/41.jpg)
Akkréciós korong hőmérséklete
dLa=dEdt
=dEdr
drdt
=ddr
−GMm
2r
drdt
=G M M
2 r2 dr
dLa = AT 4 =G M M
2 r 2 dr
2 2r dr T 4 =G M M
2 r2 dr
Ebből:
T = G M M8 r3
1 /4
![Page 42: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/42.jpg)
Az eseményhorizontnál:
T max = c6 M8G2 M 2
1/4
Ha L = Eddington-fényesség, akkor:
L= M c2 = L E=4G c
M
Ebből:
M =4Gc
M
T max = c5
2G M 1 /4
~ M−1 /4
![Page 43: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/43.jpg)
AGN-ek egyesített modellje
akkréciós korong
fekete lyuk
jet
tórusz
széles vonalak
keskeny vonalak
BL LacSeyfert-1
Seyfert-2
![Page 44: Aktív galaxisok - titan.physx.u-szeged.hutitan.physx.u-szeged.hu/~vinko/Galcsill2/activegx.pdf · Egy 7 AU méretű fekete lyuk tömege: M = c2 2G R ≈ 4108Mo. Akkréciós korong](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062413/5a87830b7f8b9afc5d8dd731/html5/thumbnails/44.jpg)
Széles vonal tartományΔt = 1 hónap ==> R ~ 1017 cmT ~ 104 K ==> n ~ 109 - 1010 cm-3
itt csak megengedett átmenetek lehetnek
FWHM = 5000 km/sebből: M = v2 R / G ~ 2 108 Mo
konzisztens az előző becslésekkel
Keskeny vonal tartomány
n ~ 104 cm-3 , T ~ 104 K : tipikus H II, PNitt tiltott átmenetek is létrejöhetnek