Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Výzkumy v ASU AV ČR (217): Nevyrovnaná galaxie NGC 1068

Výzkumy v ASU AV ČR (217): Nevyrovnaná galaxie NGC 1068

Snímek galaxie NGC 1068 pořízený Hubbleovým kosmickým dalekohledem. Ve spirálních ramenech jsou dobře patrná oblaka ionizovaného vodíku (červeně) stejně jako obří hvězdné asociace. Obé souvisí s intenzivní tvorbou hvězd.
Autor: (c) HST

Pierre Vermot ze Skupiny galaxií a planetárních systémů ASU analyzoval interferometrická pozorování blízké aktivní galaxie NGC 1068. Povšiml si, že pořízené údaje svědčí o nesymetriích v umístění struktur aktivního jádra, v rozporu se současnými modely. 

Galaxie NGC 1068 je také součástí Messierova katalogu mlhavých objektů pod číslem 77. Jedná se o spirální galaxii, kterou pozorujeme „shora“ ze vzdálenosti asi 60 milionů světelných let. Nalezneme ji v souhvězdí Velryby. Již na počátku 20. století si pozorovatelé povšimli zvláštních tvarů spektrálních čar pocházejících z galaxie, zejména pak širokých spektrálních čar plynu, který se od jádra galaxie zřejmě vzdaluje rychlostmi několika kilometrů za sekundu. Pozdější studie ukázaly, že M 77 patří mezi galaxie s aktivním jádrem, u nichž je přítomna akrece plynu na centrální černou veledíru. 

Aktivní galaktická jádra jsou v současnosti dobře popsána tzv. jednotným modelem, který je schopen různé typy aktivních galaxií vysvětlit jako důsledek různých pohledových úhlů. NGC 1068 patří klasifikačně mezi Seyfertovy galaxie typu II, je v této skupině dokonce nejbližším a současně nejjasnějším zástupcem. Aktivitu plně ovládá černá veledíra s předpokládanou hmotností 10 milionů hmotností Slunce, která je obklopena celou řadou struktur. Mezi ty významné jistě patří  oblast vzniku úzkých čar, která je vytvářena odtékajícím ionizovaným plynem, jenž dosahuje do vzdálenosti několika stovek parseků od jádra. Za zmínku stojí i molekulový disk a disk s maserovou aktivitou. Tyto struktury jsou dobrým příkladem obecně válcové symetrie, která se v aktivních galaktických jádrech předpokládá, s výtryskem ve směru pólu a chladným zastiňujícím materiálem v rovníkové rovině. Co ovšem není v souladu s obecným modelem, je v případě M 77 jen přibližné zarovnání nejrůznějších struktur se zmíněnými dvěma preferovanými směry. 

Pierre Vermot, postdoc v Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU, zpracovával interferometrická pozorování pořízená 20. listopadu 2018 přístrojem GRAVITY. Tento přístroj je interferometrem zapojeným na dalekohledech VLT schopným v infračerveném pásmu K pořizovat mapy s vysokým prostorovým rozlišením. Ačkoli je NGC 1068 nejjasnějším aktivním galaktickým jádrem, pro přístroj GRAVITY je na hraně pozorovatelnosti a aby bylo možné získat vědecky hodnotná pozorování, bylo nutné použít nestandardní pozorovací mód. Interferometrická pozorování obecně neposkytují přímo obraz vzdáleného objektu, ale veličiny, z nichž je za určitých podmínek tento obraz možné zkonstruovat. Jde zejména o tzv. viditelnosti Fourierových složek, fázový uzávěr a celkové a koherenční spektrum. Obrazová rekonstrukce interferometrických veličin je často nejednoznačná a numericky obtížná. Proto je v některých aplikacích výhodnější postupovat jinak. Ve stejné situaci byl i P. Vermot. I v jeho případě bylo výhodnější zkonstruovat síť fyzikálně realistických modelů horkých prašných disků, pro každý model vypočítat modelové interferometrické veličiny a porovnat je s měřenými. Sada modelů byla vypočítána programem MontAGN. Model tlustého disku jako prašnou komponentu obsahoval uhlíková zrnka, vnitřní poloměr byl nastaven tak, aby na něm právě docházelo k sublimaci prachu působením centrálního zdroje vyzařujícího tvrdé ultrafialové až rentgenové záření. Geometrie jednotlivých modelů se lišily sklonem a pozičním úhlem, úhlem rozšiřování i hustotou uhlíkových zrn. Ze sady geometrických modelů byl pak vybrán ten, jehož syntetické interferometrické veličiny nejlépe odpovídaly pozorováním. 

Vítězný model hned na první pohled nabízí nerušený pohled od Země na centrální oblast aktivního galaktického jádra. To bylo poněkud překvapivé, neboť NGC 1068 se chová jako Seyfertova galaxie typu II, kdy by měl být akreční disk zastíněn velkým množstvím materiálu v popředí. Modely aktivních galaxií očekávají, že tento zastiňující materiál se nachází poblíž rovníkové roviny galaxie. Horký prachový disk v M 77 tento trend nesleduje. 

Vnitřní poloměr disku úzce souvisí s celkovou luminozitou centrálního zdroje, který na základě modelu vychází mezi 3,9×1038 a 6,4×1038 W, v zásadě v souladu s předchozími odhady. Z toho plyne, že vnitřní část disku není odpovědná za zastínění centrálního zdroje, a tedy že disk sám je zvenčí zastíněn velkým množstvím materiálu. 

Druhou pozoruhodnou vlastností nejlepšího modelu je zjevná „nezarovnanost“ s dalšími strukturami aktivního jádra. Mezi jednotlivými pracho-plynnými strukturami je nezarovnanost společným jmenovatelem. Zjevně tedy nejde o artefakt mající původ v interpretaci interferometrických dat. Vzhledem k tomu, že některé z objektů vykazují dokonce opačnou rotaci, nejde zřejmě o různé pohledy na jednolitý zprohýbaný disk, ale spíše o několik prstencových útvarů zamotaných kolem jádra. Taková konfigurace by mohla být důsledkem slapového rozrušení molekulových mračen obklopujících jádro. Podobné útvary totiž pozorujeme i v okolí centra Mléčné dráhy.  

REFERENCE

P. Vermot, Misalignments in NGC 1068, Acta Astrophysica Taurica 3 (2022) 23–26, preprint arXiv:2204.03621

KONTAKT

Dr. Pierre Vermot
pierre.vermot@asu.cas.cz
Oddělení galaxií a planetárních systémů Astronomického ústavu AV ČR

 

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU

Převzato: Astronomický ústav AV ČR, v.v.i.



O autorovi

Michal Švanda

Michal Švanda

Doc. Mgr. Michal Švanda, Ph. D., (*1980) pochází z městečka Ždírec nad Doubravou na Českomoravské vrchovině, avšak od studií přesídlil do Prahy a jejího okolí. Vystudoval astronomii a astrofyziku na MFF UK, kde poté dokončil též doktorské studium ve stejném oboru. Zabývá se sluneční fyzikou, zejména dynamickým děním ve sluneční atmosféře, podpovrchových vrstvách a helioseismologií a aktivitou jiných hvězd. Pracuje v Astronomickém ústavu Akademie věd ČR v Ondřejově a v Astronomickém ústavu Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze, kde se v roce 2016 habilitoval. V letech 2009-2011 působil v Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung v Katlenburg-Lindau v Německu. Astronomií, zprvu pozorovatelskou, posléze spíše „barovou“, za zabývá od svých deseti let. Před začátkem pracovní kariéry působil v organizačním týmu Letní astronomické expedice na hvězdárně v Úpici, z toho dva roky na pozici hlavního vedoucího. Kromě astronomie se zajímá o letadla, zejména ta s více než jedním motorem a řadou okýnek na každé straně. Více o autorovi na jeho webových stránkách svanda.astronomie.cz.

Štítky: M 77, NGC 1068, Aktivní galaktické jádro, Astronomický ústav AV ČR


27. vesmírný týden 2022

27. vesmírný týden 2022

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 4. 7. do 10. 7. 2022. Měsíc bude v první čtvrti. Planety jsou vidět na ranní obloze. Kometa C/2017 K2 (PanSTARRS) se pohybuje souhvězdím Hadonoše. Aktivita Slunce je nízká. SLS je zpět ve VAB po úspěšném testu. Starship 24 a Super Heavy B7 poprvé se všemi motory. Před čtvrtstoletím se podařilo první úspěšné přistání na Marsu od mise Viking ze sedmdesátých let 20. století.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

M63

Titul Česká astrofotografie měsíce za květen 2022 získal snímek „M 63“, jehož autorem je Zdeněk Vojč       M 63. Nu, opravdu trochu nudné pojmenování. Příliš to nevylepší ani NGC 5055, i přes tolik pětek. Ale nebyli by to romantičtí astronomové, aby tomuto objektu na

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Rho Ophiuchi z pouste v Kalifornii

Nic neni nad tmavou oblohu ktera necha vyniknout kontrastu i barvam a to bez jakychkoliv filtru. Porizeno kamerou ZWO 294MC s objektivem Canon 70-200mm USM L na montazi Celestron AVX s celkovou expozici 4 hodiny.

Další informace »