2008.07.24. - Kvazárok spektruma a közeli infravörös tartományban

Egy nemzetközi kutatócsoportnak polarizációs technikával sikerült a környező por sugárzását kiküszöbölni, s így hat kvazár esetében a tömegbefogási korongjuk infravörös spektrumát láthatóvá tenni.

Egy nemzetközi kutatócsoportnak elsőként sikerült fekete lyukak körüli tömegbefogási (akkréciós) korongok spektrumát hat kvazár esetében az ultraibolya tartománytól a közeli infravörösig rögzíteni. Az utóbbi hullámhossztartományban a korong sugárzását a környező térrészben található por és ionizált gáz infravörös sugárzása jórészt elfedi. A megoldást polarizációs szűrők alkalmazása jelentette. Az akkréciós korong fényének a környező porról és gázról reflektálódó fénye ugyanis polarizált lesz, így az infravörös tartományban elkülöníthető a többi sugárzástól.

Az elképzelések szerint az aktív galaxisok középpontjában nagytömegű fekete lyukak foglalnak helyet, melyekbe egy ún. akkréciós korongon keresztül folyamatosan anyag áramlik be a környező térrészből. Az örvénylő korongban az anyag a fekete lyukba történő behullás (annak eseményhorizontján történő áthaladás) előtt a felszabaduló gravitációs energia miatt jelentősen felmelegszik, s a színkép széles - az ultraibolyától a közeli infravörösig terjedő - tartományát lefedő sugárzást bocsát ki. Ezen modell alapján megjósolható a kibocsátott sugárzás intenzitásának hullámhossz szerinti eloszlása is. Eszerint a korong spektrumában a látható tartomány infravörös szélén és a közeli infravörös tartományban a fluxus frekvencia szerinti lefutása egy olyan hatványfüggvénnyel írható le, melynek kitevője +1/3, azaz a spektrumnak itt jelentős "kék" többletének kell lennie. Sok megfigyelés azonban ennél "vörösebb" lefutást mutat, ahol a kitevő -0,2 és -1 közé esik, azaz látszólag ellentmondás van a modell és az észlelések között.

Polarizációs szűrő segítségével a kvazár körüli térrész por- és ionizált gáz anyagának sugárzása kiküszöbölhető, így láthatóvá válik az anyagbefogási korong spektrumának közeli infravörös része is, ami valóban olyan kék, mint ahogyan az elméletek állítják.
[M. Kishimoto és M. Schartmann]

Az anyagbefogási korong által kibocsátott sugárzás intenzitásának frekvencia szerinti valódi lefutása azonban a közeli infravörös tartományban a környező por zavaró infravörös sugárzása miatt eddig nem volt megállapítható. A hawaii Mauna Kea Obszervatóriumban működő UKIRT (United Kingdom Infrared Telescope) teleszkóp, valamint az ESO VLT teleszkópjainak FORS és ISAAC műszereit polárszűrőkkel felszerelve a Makoto Kishimoto (Max-Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn) vezette kutatócsoportnak sikerült a diszk por által visszevert polarizált sugárzását a por direkt infravörös sugárzásáról leválasztania, s így rögzítenie a korong színképét a közeli infravörös tartományban is. Az eredmények azt mutatják, hogy az intenzitás lefutása a kérdéses hullámhossztartományban összhangban van az elméletek által előrejelzettel, így ez áttételesen igazolja a kvazárok működésére vonatkozó modell helyességét is.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazin 2008. július 24-i számában jelent meg.

Forrás:

• Spaceflight Now
• ESO 21/08 - Science Release
• Nature 454, 492-494 (24 July 2008)