Skupina vedcov vedená doktorandkou na katedre astronómie na Čilskej univerzite Paulou Sánchez-Saezovou dokázala určiť, že miera variability svetla emitovaného materiálom absorbovaným supermasívnymi čiernymi dierami v jadrách aktívnych galaxií je určená mierou narastania, teda množstvom absorbovaného materiálu.
„Svetlo emitované materiálom, ktorého jas sa v priebehu času veľmi mení, takže môžeme hovoriť o niektorých zmenách. Vieme, že sa to mení, ale stále nevieme, prečo pri pozorovaní iných objektov, napríklad hviezd alebo galaxií bez aktívnych jadier, vidíme, že ich jas je v priebehu času konštantný, ale ak sa pozrieme na galaxie s aktívnymi jadrami , ich jasnosť stúpa aj klesá, to znamená, že je úplne nepredvídateľná. Študovali sme, ako amplitúda variability súvisí s priemerným jasom emitovaným supermasívnou čiernou dierou (AGN) a rýchlosťou akrécie AGN (teda s množstvom materiálu absorbovaného čiernou dierou za rok). Výsledky našej analýzy ukazujú, že na rozdiel od toho, čo sa doteraz myslelo, jedinou dôležitou fyzickou vlastnosťou na vysvetlenie amplitúdy variability je miera prírastku AGN, “uvádza vo svojej publikácii Paula Sanchez.
Štúdia zistila, že existuje iba jedna fyzikálna vlastnosť, ktorá dokáže predpovedať variabilitu týchto objektov: akrečná rýchlosť. „Dôležité je len to, koľko materiálu sa dostane do tejto supermasívnej čiernej diery. Takže ak má „diétu“ alebo ak „prehltne“, potom to vyžaduje veľa energie, aby sa „najedla“ … to znamená, že to určuje, či veľa alebo málo. Náš objav je, že čím menej „prehĺtajú“, tým viac sa menia, “vysvetlila Polina Lyra, výskumná pracovníčka z katedry astronómie na Čilskej univerzite a výskumná pracovníčka z Centra excelentnosti pre astrofyziku CATA.
Pre Paulu Sánchez-Sáezovú, prvú autorku štúdie, je dôležitosťou tohto objavu pokúsiť sa zistiť, aký je fyzikálny mechanizmus tejto variability – jednej z najdôležitejších charakteristík aktívnych galaktických jadier.
„Výsledky získané v tejto štúdii spochybňujú starú paradigmu, že amplitúda variability AGN závisí hlavne od svietivosti AGN. Verilo sa, že meranie hmotnosti čiernych dier nie je vždy možné, preto je možné meranie akrečnej rýchlosti vykonať presne pre niekoľko objektov naraz. Podľa údajov SDSS možno fyzikálne vlastnosti merať pre asi 2 000 objektov, čo sa pozorovalo aj v prieskume variability QUEST-La Silla AGN. Z nášho pozorovania sa nám navyše podarilo získať veľmi kvalitné svetelné krivky pre veľkú vzorku objektov, takže sme mohli nezávisle preskúmať variabilitu každého objektu, čo predtým nebolo možné pre väčšinu AGN. Pomocou presných meraní fyzikálnych vlastností AGN a dobrej charakterizácie variability jednotlivých AGN sme boli schopní určiť, že hlavným faktorom určujúcim amplitúdu variácií je miera prírastku alebo viac, alebo technicky povedané, Eddingtonov pomer. ““
Údaje použité v tejto práci boli prevzaté z dvoch zdrojov naraz. Na analýzu variability použili vedci údaje z prieskumu variability QUEST-La Silla AGN (pod vedením Pauliny Lira), ktorý sa uskutočňoval v rokoch 2010 až 2015 a sledoval päť extragalaktických polôh naraz. Na štúdium fyzikálnych vlastností AGN sa použili verejné spektrálne údaje z prieskumu Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
V budúcnosti budú vedci plánovať štúdium časovej osi variability týchto aktívnych galaktických jadier:
„Ďalšou veľmi dôležitou vlastnosťou je časová škála variability týchto objektov. Na presné zmeranie tejto vlastnosti potrebujeme mať svetelné krivky, ktoré sa tiahnu cez 10 rokov. Musíme si preto počkať na budúci výskum, ako sú pozorovania z Veľkého synoptického pozorovacieho ďalekohľadu (LSST), ktorý poskytne viac fotometrických údajov, ktoré môžeme kombinovať s aktuálnymi údajmi, takže môžeme tieto údaje kombinovať s našimi údajmi z prieskumu variability QUEST-La Silla AGN, ktorý rozšíri naše svetelné krivky asi na 20 rokov, “uzavrela Paula.
