Новости науки 14.07.01. Обманывает ли нас зрение при взгляде на квазар?

В заметке С.И.Блинникова от 14.06.01"Обман зрения при взгляде на квазар" дается популярное изложение гипотезы, согласно которой наблюдаемое разнообразие свойств активных ядер галактик (АЯГ) связано с разными углами, под которыми наблюдаются радиовыбросы из этих ядер. (Анизотропия излучения от АЯГ обусловлена существованием замагниченного околоядерного диска и эффектами релятивистских скоростей в анизотропных выбросах √ джетах).

В рамках этой, так называемой,"унифицированной схемы" (⌠УС") квазары, объекты типа BL Lacertae (лацертиды) и радиогалактики (РГ) представляют из себя АЯГ, ориентированные своими выбросами под разными углами к лучу зрения. Если этот угол меньше 10^о √ объект имеет свойства лацертид, при угле 10-45^о √ радиоквазара, а при угле больше 45^о √ радиогалактики (см.., например, [P.Barthel, Ap.J. 336, 609, 1989]). В рамках"УС" рассматриваются и различия в свойствах сейфертовских галактик (СГ) типов I (широкие разрешенные и узкие запрещенные линии излучения в спектрах) и II (и разрешенные, и запрещенные линии излучения имеют примерно одинаковые не слишком большие ширины). Предполагается, что СГ типа II развернуты к наблюдателю таким образом, что их околоядерный диск (или тор) загораживает небольшую область (меньше 0.1 пк), где формируются широкие крылья разрешенных линий, в то время как область формирования узких запрещенных линий, имеющая гораздо большие размеры (~ 100 пк), доступна для наблюдений. С помощью ⌠УС" делались также попытки связать между собой РГ типа Фанароф-Рили I (относительно слабые радиогалактики с двусторонними радиовыбросами) с лацертидами.

Квазар HE 1013-2136 (в центре) и его окрестности. На юго-восток (влево вниз) тянется приливной хвост на расстояние 150 тыс. св.лет. Хвост поменьше идет на восток. Активность этого квазара напрямую связана с его взаимодействием с материнской галактикой. Photo: ESO

За 25 лет, прошедших с появления первых доводов в пользу"УС", были получены дополнительные аргументы в ее пользу (например, astro-ph/0106395). Однако появились и некоторые сомнения в универсальности этой схемы, которые приводят к выводу о ее, во всяком случае, недостаточности. Поэтому, рядом авторов (в том числе и мною в работе АЖ, 72, 3, 1995) были предложены разные варианты"расширенных УС". В них, в той или иной форме, делаются попытки учета влияния на наблюдательные свойства АЯГ факторов, которые не должны зависеть от ориентации выбросов. К таким факторам можно отнести: тип хозяйской галактики, богатство окружения (одиночная галактика, группа или скопление галактик), эволюционная фаза активности.

Например, с точки зрения чистой"УС" трудно понять, почему РГ типа Ф-Р I встречаются преимущественно в скоплениях галактик, а лацертиды, наоборот, избегают скоплений. Или почему радиоквазары не бывают по своей радиоморфологии похожи на РГ типа Ф-Р- I, а всегда только на РГ типа Ф-Р-II (с односторонним выбросом). Кроме того, радиосильные АЯГ всегда связаны только со сфероидальными хозяйскими галактиками, а радиослабые АЯГ могут быть связаны с дисковыми. Поэтому эти типы АЯГ никак не получается рассматривать в рамках простой"УС".

Что касается эволюционных изменений свойств АЯГ, то по существующим представлениям квазары √ это очень бурная, ранняя фаза в эволюции активных ядер и в то же время √ относительно кратковременная (< 10 ⁷ лет). Со временем темп энерговыделения в квазарах ослабевает и по своим свойствам они становятся похожими или на радиогалактики (если имеются в виду радиосильные квазары), или на галактики Сейферта (если речь идет о радиослабых квазарах). В рамках такого подхода к ⌠УС" можно изредка ожидать и в РГ, и в СГ ядер с признаками"мини лацертид". И такие ядра в последние годы были открыты Алексом Филиппенко на больших телескопах США. Эволюционный подход к"УС" позволяет ставить вопрос не только о"потомках" квазаров, но и о их"предшественниках". Действительно, что можно предположить о свойствах объектов, которые со временем превратятся в квазары?

Модель формирования галактик в процессе иерархического гравитационного скучивания позволяет ответить на этот вопрос. В рамках этой модели массивные сфероидальные галактики"собираются" из более мелких образований. Причем время такого"блочного строительства" сильно зависит от средней пространственной плотности"строительных блоков" в данной области пространства. Если плотность велика (область максимума в спектре первичных неоднородностей), то массивная галактика формируется быстро (на ранних космологических эпохах) в центре будущего скопления галактик. При этом молодая галактика проходит стадию бурного звездообразования, которая индуцируется ударными волнами, генерируемыми при слиянии отдельных блоков в единую систему. В таком агрегате горячие молодые звезды выбрасывают и нагревают пыль (Т » 50 К), которая перерабатывает звездный ультрафиолет в инфракрасное излучение (n » 10 ¹²Гц).

Такие объекты получили название"ультрасветимые инфракрасные галактики", у которых светимость в ИК-диапазоне достигает

10 ^12-13 светимостей Солнца! В ядрах этих молодых массивных галактик возникают массивные черные дыры с мощными аккреционными замагниченными дисками, что делает возможным появление мощной активности √ загорается квазар. Таким образом, предшественниками квазаров, по всей видимости, являются далекие УС ИК-галактики (например, astro-ph/0107005 ).

перейти к началу страницы