Новое исследование показало, что основные наблюдаемые особенности квазаров могут быть объединены с помощью модели классификации этих объектов, построенной на «скорости питания» черной дыры материей и ее ориентации относительно наблюдателя на Земле.
Квазары — это сверхмассивные черные дыры, находящиеся в центрах далеких галактик. Они представляют собой мощнейшие светящиеся объекты, обычно видимые во всем электромагнитном спектре из-за происходящих там процессов аккреции вещества к массивному ядру. Работа Юэ Шена из Института науки Карнеги в Вашингтоне и Луиса Хо из Института астрономии и астрофизики Каули в Пекине, кажется, проливает новый свет на разгадку тайны квазара, над которой астрономы размышляли более 20 лет. Эта работа показывает, что наблюдаемые особенности квазаров могут быть объединены двумя их простыми значениями: первое описывает эффективность питания черной дыры веществом, а второе отражает ориентацию квазара в сторону астронома на Земле.
Наблюдаемые нами квазары обладают множеством различных свойств, свидетельствующих о разнообразии условий в областях, расположенных вблизи их центров. Но, несмотря на это разнообразие, квазары также обладают замечательной регулярностью в своих измеримых физических свойствах, которые задают четко определенные тренды, открытые более 20 лет назад и называемые главной последовательностью для квазаров. Шен и Хо, вероятно, решили эту важную загадку, ответив на вопрос, что на самом деле связывает различные свойства этих объектов, объединяя их всех в одну большую эволюционную последовательность?
Используя самую большую и наиболее однородную на сегодняшний день выборку данных о более чем 20 000 квазаров, каталог Sloan Digital Sky Survey, ученые статистически изучили популяцию этих объектов. Шен и Хо показали, что особое свойство, называемое скоростью Эддингтона, связанное со скоростью аккреции вещества на сверхмассивную черную дыру, является движущей силой главной последовательности для квазаров. Коэффициент Эддингтона описывает эффективность вещества в движении и питании черной дыры, а также баланс (или его отсутствие) между действием гравитационных сил, концентрирующих вещество внутри нее, и мощностью излучения светящегося вещества, нагретого трением, попадающего в черная дыра. Ученые давно подозревали, что главной движущей силой главной тяги является именно величина, связанная с темпом аккреции,
Шен и Хо также подтвердили, что угол, под которым мы видим внутреннюю область вокруг черной дыры в активной галактике, играет очень важную роль в изучении вращающихся по орбите быстро движущихся газовых облаков, которые генерируют широкие эмиссионные линии, присутствующие в спектрах квазаров. . Это меняет наше представление о геометрии областей эмиссионных линий, образующихся вблизи черных дыр активного ядра галактики. Эти открытия позволят астрономам лучше определить массы черных дыр в квазарах и, косвенно, понять процессы их роста и их роль в эволюции галактик.