in english

Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Jagiellońskiego

 

Astronomiczny Obiekt Miesiąca: Lipiec 2025

< poprzedni Archiwum

Emisja zwartych radioźródeł aktywnych

Światło widzialne, które dostrzegają nasze oczy, to jedynie niewielki fragment całego zakresu promieniowania elektromagnetycznego. Obejmuje on również fale radiowe, promieniowanie podczerwone, ultrafioletowe, rentgenowskie oraz gamma. Łączenie obserwacji w różnych zakresach promieniowania elektromagnetycznego pozwala astronomom lepiej zrozumieć procesy zachodzące w rozmaitych obiektach we Wszechświecie.


Na ilustracji: Jądro galaktyki aktywnej i proces akrecji materii na supermasywną czarną dziurę – wizja artystyczna. (Prawa autorskie: NASA)

Jednym z takich obiektów są galaktyki aktywne. Ich aktywność napędzana jest akrecją materii na supermasywne czarne dziury znajdujące się w ich centrach. Galaktyki aktywne emitują promieniowanie w niemal całym zakresie promieniowania elektromagnetycznego.

W niedawno opublikowanym artykule naukowym analizowaliśmy szeroko zakresową emisję trzech zwartych radioźródeł. To galaktyki, których płaty radiowe są bardzo młode (jak na skalę kosmiczną!) i wypełnione relatywistycznymi elektronami. Ponieważ ich płaty są niewielkie (jak na skalę galaktyczną!), znajdują się stosunkowo blisko dysku akrecyjnego i torusa pyłowego, które emitują fotony w zakresie ultrafioletowym i podczerwonym. Te fotony, zderzając się z relatywistycznymi elektronami obecnymi w płatach radiowych, mogą zyskać energię dzięki zjawisku odwrotnego efektu Comptona. W rezultacie stają się fotonami rentgenowskimi. Dodatkowo same relatywistyczne elektrony emitują promieniowanie radiowe w procesie zwanym promieniowaniem synchrotronowym.

W naszej pracy przeprowadziliśmy modelowanie szerokozakresowej emisji pochodzącej z młodych, zwartych płatów radiowych. Emisja rentgenowska galaktyk aktywnych zwykle przypisywana jest tzn. koronie dysku akrecyjnego. Korzystając z modelu emisji relatywistycznych elektronów oraz danych pochodzących z wielu różnych teleskopów pokazaliśmy, że płaty radiowe młodych radioźródeł emitują znaczne ilości promieniowania rentgenowskiego i mogą być jego głównym źródłem w przypadku tej klasy obiektów.

Co więcej, zidentyfikowaliśmy zależność między rozkładem energetycznym elektronów w płatach radiowych a stopniem absorpcji promieniowania rentgenowskiego. Obecnie pracujemy nad potwierdzeniem tej korelacji. Jeśli okaże się ona prawdziwa, może dostarczyć cennych informacji o relacjach między mechanizmami przyspieszającymi elektrony a właściwościami gazu znajdującego się w galaktyce.



Na ilustracji (2): Obserwowane widmo emisji galaktyki J1511+0518 oraz model emisji relatywistycznych elektronów w płatach radiowych, który je dobrze opisuje. Dane zaznaczone są czarnymi punktami, pomarańczowymi konturami oraz zielonymi strzałkami. Model emisji narysowany jest na szaro, czerwono i niebiesko. Czarne linie pokazują poziom emisji rentgenowskiej przewidzianej przez model dla dwóch różnych zestawów parametrów. (Publikacja Zespołu)


Oryginalna publikacja: Dominika Ł. Król et al., On the Origin of the X-Ray Emission in Heavily Obscured Compact Radio Sources, ScienceDirect, The Astrophysical Journal, 966: 201 (2024).

Opisane badania są częścią tematyki badawczej realizowanej w Zakładzie Astrofizyki Wysokich Energii Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie. Praca została wykonana dzięki finansowemu wsparciu Narodowego Centrum Nauki i NASA – poprzez granty NASA Chandra GO2-23110X, NAS8-03060 (Chandra X-ray Center) oraz granty NCN 2016/22/E/ST9/00061 i DEC-2019/35/O/ST9/04054.


Kontakt:

Dominika Król
Obserwatorium Astronomiczne
Uniwersytet Jagiellońskiego
Dominika.L.Krol [at] uj.edu.pl

TKGS