В отличие от нашей Галактики Млечный Путь, в центре некоторых галактик есть активная черная дыра, которая вызывает мощные выбросы газа. Однако мало что известно об их влиянии и происхождении. Будущая рентгеновская миссия Афины изменит это. Готовясь к его запуску, ученые разработали новый метод использования Афины для изучения этих оттоков.
Звезды Млечного Пути часто появляются на астрономических изображениях . Однако некоторые точки являются не звездами, а центрами целых галактик . Они находятся достаточно далеко, чтобы на фотографиях казаться слабыми точками. Этот трюк обманывал астрономов на протяжении десятилетий, вплоть до 1950-х годов, поэтому мы называем их квазизвездными объектами, или сокращенно квазарами . Астрономы обнаружили, что спектр некоторых точек сильно смещен в красную сторону , что указывает на большое расстояние, на котором звезда будет невидима с Земли.
В конце концов, астрономы поняли, что свет квазаров должен исходить из центров галактик, известных как активное галактическое ядро (АЯГ) , возможно, питаемых сверхмассивной черной дырой . Космологические модели предсказывают, что АЯГ являются движущей силой, изменяющей эволюцию галактик, притягивая и выбрасывая огромное количество материи из их окрестностей.
Элиза Константини и ее команда из Нидерландского института космических исследований SRON изучают потоки от AGN с помощью рентгеновских космических телескопов. В рамках подготовки к запуску новой рентгеновской миссии Athena (Усовершенствованный телескоп для астрофизики высоких энергий) команда разработала новый метод изучения потоков от AGN. Яркость АЯГ может сильно меняться со временем, особенно в рентгеновском диапазоне . Ученые будут использовать рентгеновские спектры Афины, чтобы увидеть, как потоки реагируют на эти изменения яркости.
В конечном счете, мы хотим понять, что вызывает отток и как он влияет на галактику-хозяин , — говорит Анна Юранова из SRON, автор исследования . Для этого нам нужно знать плотность и положение истечения. Чтобы знать это, нам нужна информация о времени, которое требуется свету от AGN для ионизации исходящего газа. С помощью нашего моделирования мы нашли способ измерить эту газовую реакцию в потоках с различными свойствами. Как только мы получим фактические данные от Athena, мы сравним их с нашими моделями и определим, какая из них лучше всего подходит для наблюдений.
Для выявления оттоков на основе их поведения исследовательская группа использует частотный анализ. Это можно сравнить с температурой в Нидерландах. Он увеличивается и уменьшается в дневном цикле, а также в годовом цикле. Благодаря используемому нами анализу легко различать разные типы изменений, поскольку они происходят с разной частотой, соответствующей этим двум циклам. Это очень полезно, потому что мы можем изучать эти процессы по отдельности. Точно так же свет от АЯГ меняется со временем из-за процессов, происходящих в разных временных масштабах, от часов до лет, поэтому частотный подход помогает нам понять, что там происходит.