Galaktyka radiowa w kształcie litery X - X-shaped radio galaxy
Kształcie litery X (lub „skrzydlate”) radiogalaktyk są klasą pozagalaktycznego źródła radiowego , które wykazują dwa płaty radiowej o małej powierzchni jasności ( „Skrzydełka”) ustawione pod kątem w stosunku do aktywnego lub o wysokiej powierzchni jasność płaty. Oba zestawy płatów przechodzą symetrycznie przez środek galaktyki eliptycznej, która jest źródłem płatów, nadając galaktyce radiowej morfologię w kształcie litery X, jak widać na mapach radiowych (patrz rysunek).
Źródła w kształcie litery X zostały po raz pierwszy opisane przez JP Leahy i P. Parmę w 1992 roku, którzy przedstawili listę 11 takich obiektów. Galaktyki w kształcie litery X przyciągnęły wiele uwagi po sugestii z 2002 roku, że mogą to być miejsca przerzutów spinów związanych z niedawną koalescencją dwóch supermasywnych czarnych dziur .
Nieruchomości
X-shaped galaktyki są podklasa Fanaroff-Riley typ II (FrII) galaktyk radiowych . Obiekty FRII przedstawiają parę dużych ( kiloparsekowych ) płatów radiowych, które otaczają macierzystą galaktykę eliptyczną; Uważa się, że płaty składają się z plazmy wyrzucanej ze środka galaktyki przez dżety związane z dyskiem akrecyjnym wokół supermasywnej czarnej dziury . W przeciwieństwie do klasycznych źródeł FRII, galaktyki w kształcie litery X wykazują dwie niewyrównane pary płatów radiowych o porównywalnej wielkości. Jedna para płatów, „aktywnych” płatów, ma stosunkowo wysoką jasność powierzchni i wydaje się być generowana przez ciągłą emisję z centrum galaktyki. Drugi zestaw, „skrzydła”, mają niższą jasność powierzchni i wydają się składać z plazmy, która została wyrzucona wzdłuż innej osi niż ta związana z aktywnymi płatami. Zaobserwowano również, że skrzydła mają wyższy indeks widmowy niż aktywne płaty i są silnie spolaryzowane . Z jednym wyjątkiem, żadne ze źródeł w kształcie litery X nie pokazuje szerokich, optycznych linii emisyjnych związanych z aktywnością kwazarów . Galaktyki macierzyste w większości wykazują duże eliptyczne elipsy, a wiele z nich ma pobliskie galaktyki towarzyszące.
Pochodzenie
W swoim oryginalnym katalogu 11 galaktyk w kształcie litery X, Leahy i Parma zaproponowali, że „skrzydła powstały podczas wcześniejszego wybuchu, kilkadziesiąt Myrs, przed obecnym odnowieniem się aktywności jądrowej, podczas którego poprzedziła oś wyrzutu”. Zauważyli, że ich propozycja była zgodna z niską jasnością powierzchni, stromym widmem radiowym i wysoką polaryzacją skrzydeł, z których wszystkie są cechami związanymi ze starymi (nieaktywnymi) źródłami radiowymi.
Szeroko dyskutowany model pochodzenia źródeł w kształcie litery X wywołuje odwrócenie spinu supermasywnej czarnej dziury. W tym modelu łączenie się galaktyk powoduje osadzenie drugiej, mniejszej supermasywnej czarnej dziury w pobliżu centrum pierwotnej galaktyki radiowej. Mniejsza czarna dziura tworzy układ podwójny z większą czarną dziurą, zanim obie zlewają się poprzez emisję fal grawitacyjnych . Podczas koalescencji oś obrotu większej czarnej dziury ulega nagłej reorientacji z powodu pochłaniania orbitalnego momentu pędu mniejszej dziury - „odwrócenia spinu”. Ponieważ płaty są wytwarzane przez dżety, które są wystrzeliwane prostopadle do wewnętrznego dysku akrecyjnego, a ponieważ dysk akrecyjny jest ograniczony przez efekt Bardeen-Petterson do leżenia prostopadle do osi spinowej czarnej dziury, zmiana orientacji spinu oznacza zmianę kierunek płatków. Nawet dość mała opadająca czarna dziura, o masie około jednej piątej masy większej, może spowodować zmianę obrotu tej ostatniej o dziewięćdziesiąt stopni.
Alternatywne modele wyjaśniające źródła w kształcie X obejmują wypaczającą niestabilność dysku akrecyjnego; przepływ wsteczny gazu wzdłuż aktywnych płatów i interakcje binarno-dyskowe przed koalescencją. Jest prawdopodobne, że wszystkie te mechanizmy są aktywne na pewnym poziomie i że skala czasowa ponownego ustawienia wpływa na morfologię źródła radiowego, przy czym najszybsze przestawianie prowadzi do powstania źródeł w kształcie litery X, podczas gdy wolniejsze wyrównanie spowodowałoby, że dżet zdeponowałby swoją energię w większej objętości, co prowadzi do FRI źródła radiowego w kształcie litery S .
Bibliografia
Linki zewnętrzne
- Ewolucja binarnych masywnych czarnych dziur Artykuł przeglądowy na temat podwójnych czarnych dziur
- Naukowcy wykryli „dymiącą broń” zderzających się czarnych dziur Popularny artykuł o galaktykach w kształcie litery X.