Skupina vědců vedená Paula Sánchez-Saezovou, doktorandkou na katedře astronomie na Chile, dokázala určit, že rychlost variability světla vyzařovaného materiálem absorbovaným supermasivními černými děrami v jádrech aktivních galaxií je dána mírou narůstání, tj. Množstvím absorbovaného materiálu.
„Světlo vyzařované materiálem, jehož jas se v průběhu času značně mění, takže můžeme mluvit o některých změnách. Víme, že se to mění, ale stále nevíme, proč když pozorujeme jiné objekty, jako jsou hvězdy nebo galaxie bez aktivních jader, vidíme, že jejich jas je v průběhu času konstantní, ale pokud se podíváme na galaxie s aktivními jádry , jejich jas stoupá i klesá, to znamená, že je zcela nepředvídatelný. Studovali jsme, jak amplituda variability souvisí s průměrnou jasností vyzařovanou supermasivní černou dírou (AGN) a rychlostí narůstání AGN (tj. Množství materiálu absorbovaného černou dírou za rok). Výsledky naší analýzy ukazují, že na rozdíl od toho, co se dříve myslelo, jedinou důležitou fyzikální vlastností, která vysvětluje amplitudu variability, je míra akrece AGN, “uvádí Paula Sanchezová ve své publikaci.
Studie zjistila, že existuje pouze jedna fyzická vlastnost, která dokáže předpovědět variabilitu těchto objektů: rychlost narůstání. „Jediné, na čem záleží, je, kolik materiálu se dostane do této supermasivní černé díry. Pokud tedy drží „dietu“ nebo „polyká“, pak jí „jí“ hodně energie … to znamená, že určuje, zda hodně nebo málo. Náš objev spočívá v tom, že čím méně „polykají“, tím více se mění, “vysvětlila Polina Lyra, výzkumná pracovnice z katedry astronomie na chilské univerzitě a výzkumná pracovnice ve výcvikovém středisku astrofyziků CATA.
Pro Paulu Sanchez-Saezovou, první autorku studie, je význam tohoto objevu pokusit se zjistit, jaký je fyzikální mechanismus této variability – jedné z nejpodstatnějších charakteristik aktivních galaktických jader.
„Výsledky získané v této studii zpochybňují staré paradigma, že amplituda variability AGN závisí hlavně na svítivosti AGN. Věřilo se, že měření hmotnosti černých děr není vždy možné, proto lze měření akreční rychlosti provádět přesně u několika objektů najednou. Podle údajů SDSS lze fyzikální vlastnosti měřit pro přibližně 2 000 objektů, což bylo také pozorováno v průzkumu variability QUEST-La Silla AGN. Kromě toho jsme z našeho pozorování dokázali získat velmi kvalitní světelné křivky pro velký vzorek objektů, takže jsme mohli nezávisle zkoumat variabilitu každého objektu, což dříve nebylo možné pro většinu AGN. S přesným měřením fyzikálních vlastností AGN, spolu s dobrou charakterizací variability jednotlivých AGN, jsme byli schopni určit, že hlavním faktorem určujícím amplitudu variace je míra narůstání nebo více, nebo technicky řečeno, Eddingtonův poměr.
Data použitá v této práci byla převzata ze dvou zdrojů najednou. K analýze variability vědci použili data z průzkumu variability QUEST-La Silla AGN (vedeného Paulinou Lirou), který byl proveden v letech 2010 až 2015 a sledoval pět extragalaktických míst najednou. Ke studiu fyzikálních vlastností AGN byla použita veřejná spektrální data z průzkumu Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
V budoucnu plánují vědci studovat časovou osu variability těchto aktivních galaktických jader:
„Další velmi důležitou vlastností je časová škála variability těchto objektů. Abychom tuto vlastnost přesně změřili, musíme mít světelné křivky, které se rozprostírají po dobu 10 let. Proto musíme počkat na budoucí výzkum, jako jsou pozorování z dalekohledu Large Synoptic Observation Telescope (LSST), který poskytne více fotometrických dat, která můžeme kombinovat s aktuálními daty, takže můžeme tato data kombinovat s našimi daty z průzkumu variability QUEST-La Silla AGN, který rozšíří naše světelné křivky asi na 20 let, “uzavřela Paula.
