Итальянские астрономы провели рентгеновский анализ аккрецирующей сверхмассивной чёрной дыры в радиогалактике PKS 2251 + 11 в рамках исследования, направленного на изучение среды в центральной части галактики. Новое исследование, представленное в статье, опубликованной 15 марта на arXivOrg, может улучшить понимание активных галактических ядер.
Радиогалактики с активными ядрами (AGN) испускают мощное радиоизлучение из своих центральных ядер. Чёрные дыры в центре этих галактик накапливают газ и пыль, создавая высокоэнергетические джеты, видимые в радиодиапазоне, которые ускоряют электрически заряженные частицы до сверхвысоких скоростей.
В AGN аккрецирующий материал повторно взаимодействует с окружающей средой, после чего его можно наблюдать на всех длинах волн, от радио до гамма-лучей. Тем не менее, структура ядерной среды всё ещё ставит учёных в тупик, и поэтому необходимы дополнительные исследования. Такие наблюдения могли бы стать мощным инструментом для исследования физики аккреционного диска сверхмассивных чёрных дыр.
Радиогалактики, такие как PKS 2251 + 11 с красным смещением приблизительно 0,33, являются отличными целями для высококачественных рентгеновских наблюдений благодаря тому, что они имеют наиболее мощные потоки рентгеновского излучения. Поэтому высокая рентгеновская светимость и относительная близость PKS 2251 + 11 делают её идеальным кандидатом для детального анализа аккреционных областей в радиогалактиках.
Таким образом, группа астрономов во главе с Самуэль Рончини (Samuele Ronchini) из Итальянского института науки Гран Сассо использовала космический телескоп XMM-Newton для проведения спектрального и временного анализа PKS 2251 + 11 в рентгеновском диапазоне, чтобы лучше понять структуру, кинематику и физическое состояние ядерной среды в этой галактике.
“Посредством рентгеновского анализа, выполненного с помощью обсерватории XMM-Newton, мы получили новую информацию о геометрии, кинематике и физическом состоянии областей, окружающих аккрецирующую сверхмассивную чёрную дыру в центре PKS 2251 + 11”, – заявили астрономы.
Наблюдения показали, что источник рентгеновского излучения в PKS 2251 + 11 частично покрыт ионизированной поглощающей средой. Этот поглотитель, скорее всего, комковатый и может состоять из отдельных облаков с коэффициентом покрытия около 90 процентов. Расстояние от поглощающей среды до сверхмассивной чёрной дыры оценивается примерно в 0,33 световых года, однако нельзя исключить и то, что поглотитель расположен намного дальше, в зоне пылевого тора.
Исследователи также обнаружили железную эмиссионную линию K-альфа при 6,4 кэВ. Интенсивность этого излучения демонстрирует изменчивость во временных масштабах. Учёные добавили, что, кроме этой особенности, никакие другие спектральные параметры не проявляли значительной изменчивости во время наблюдательной кампании.
В заключительных замечаниях авторы статьи отметили, что остаётся много вопросов о PKS 2251 + 11, например о происхождении её джетов. Тем не менее, исследователи отмечают, что данные указывают на то, что рентгеновские свойства PKS 2251 + 11 существенно не отличаются от AGN без джетов.
