Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Что происходит в галактиках в период активности квазара?  (Прочитано 3244 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 672
  • Благодарностей: 16
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Какова приблизительно динамика поглощения звезд (аккреция) центральной Черной Дырой на протяжении всей эволюции галактики?

Центральные (сверхмассивные) ЧД в галактиках полагают механизмом, отвечающим за появление квазара. Вроде бы существенный (J~>0.5) спин такой ЧД (Sagittarius A, наша Галактика) позволяет предполагать основным источником массы такой ЧД именно поглощение звезд. Т.е. были ли "primordial" ЧД начальными зернами для образования ядер квазаров или нет, но массу центральные ЧД вроде как набрали именно в процессе эволюции.

Встречал такую оценку - для обеспечения активного квазара требуется примерно одна масса Солнца в год. Таким образом, если это верно, наша ЧД поглотила ~4x10^6 звезд на протяжении всего существования Галактики. Это существенно меньше общего времени жизни Галактики (не менее 4x10^9 лет), т.е. относительный период активности составляет ~< 0,001 от времени жизни.

Мы видим квазары на совершенно разных расстояниях (z ~0.3 ... 7+), что говорит о том, что период активности может быть во всем диапазоне эволюции. Тут возможны как минимум три сценария:

0) Галактика имеет только один такой период и он может быть в любом месте - по крайней мере на первой половине от "Dark Ages" до z ~1;
1) Квазар периодически теряет "питание" и исчезает, затем вновь становится активным;
2) Квазар появлется при слиянии двух первичных галактик и существует только это время.

Сценарий 0 непонятен тем что период активности как бы не связан с эволюцией Галактики, Сценарий 1 - исчезновения (или появления) новых квазаров вроде бы не наблюдалось (?), последний (2) - непонятно, откуда взялись ЧД в галактиках до слияния.

***
Спасибо за возможные пояснения.

***
Update

Если Сценарий 1 вероятен, то возможным механизмом появления материи вблизи центральной ЧД может быть появление сверхновой вблизи ЧД, таким образом появление квазара выглядит как сверхновая в неактивной галактике и очень быстро (~100 лет) - появление уже квазара. Но такие события пока не наблюдали - ?
« Последнее редактирование: 09 Фев 2017 [19:50:36] от PSR1257 »

Оффлайн LV46

  • *****
  • Сообщений: 7 099
  • Благодарностей: 411
    • Сообщения от LV46
Мы видим квазары на совершенно разных расстояниях (z ~0.3 ... 7+), что говорит о том, что период активности может быть во всем диапазоне эволюции.
Вот как раз и не во всём. А где "ближние" квазары, например в миллиарде св. лет? Это очень серъезный вопрос и на него пока нет ответа.
Лично я считаю подходящим вариант 0 и с большой натяжкой 1. Исчерпав вокруг себя материю, квазар превращается в обычную СМЧД. При возобновлении "питания" снова может активизироваться и стать квазаром. Но, похоже, что то ли не из чего возобновлять питание, то ли этого питания мало, либо еще какие помехи, но ближних (читаем недавних) квазаров не обнаружено.

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Это очень серъезный вопрос и на него пока нет ответа.
А статистика на него не отвечает?
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн olegtitov

  • *****
  • Сообщений: 3 587
  • Благодарностей: 55
  • I'm a llama!
    • Сообщения от olegtitov
Мы видим квазары на совершенно разных расстояниях (z ~0.3 ... 7+), что говорит о том, что период активности может быть во всем диапазоне эволюции.
Вот как раз и не во всём. А где "ближние" квазары, например в миллиарде св. лет? Это очень серъезный вопрос и на него пока нет ответа.
Лично я считаю подходящим вариант 0 и с большой натяжкой 1. Исчерпав вокруг себя материю, квазар превращается в обычную СМЧД. При возобновлении "питания" снова может активизироваться и стать квазаром. Но, похоже, что то ли не из чего возобновлять питание, то ли этого питания мало, либо еще какие помехи, но ближних (читаем недавних) квазаров не обнаружено.
На красном смещении z~1 наблюдается максимально активное звездообразование. С точки зрения эволюции галактик газ из внешних областей при таком возрасте достаточно охлаждается, начинает "падать" к центру, запуская звездообразование. По-видимому, максимальная концентрация квазаров на z~1 связана с этими процессами, хотя полной картины пока ещё не построено.

Оффлайн LV46

  • *****
  • Сообщений: 7 099
  • Благодарностей: 411
    • Сообщения от LV46
А статистика на него не отвечает?
Статистика отвечает на вопрос где и сколько квазаров найдено, но не отвечает почему их нет ближе чем примерно 2,5 млрд. св. лет.

Оффлайн olegtitov

  • *****
  • Сообщений: 3 587
  • Благодарностей: 55
  • I'm a llama!
    • Сообщения от olegtitov
А статистика на него не отвечает?
Статистика отвечает на вопрос где и сколько квазаров найдено, но не отвечает почему их нет ближе чем примерно 2,5 млрд. св. лет.
Просто плотность квазаров в ближайшем объёме пространства довольно низкая. Галактика попадает в такую область, которая примерно равноудоалена от нескольких мощных квазаров. Никаких загадок тут нет.

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
А статистика на него не отвечает?
Статистика отвечает на вопрос где и сколько квазаров найдено, но не отвечает почему их нет ближе чем примерно 2,5 млрд. св. лет.
Конечно нет. На вопрос где и сколько найдено отвечает астрономия. А статистика отвечает на вопрос какова вероятность, что, при заданной модели распределения квазаров, в ближайшей окрестности их нет.... и если эта вероятность меньше процента, то это повод отвергнуть рассматриваемую модель.
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн konstkir

  • *****
  • Сообщений: 30 742
  • Благодарностей: 497
    • Сообщения от konstkir
А статистика на него не отвечает?
Статистика отвечает на вопрос где и сколько квазаров найдено, но не отвечает почему их нет ближе чем примерно 2,5 млрд. св. лет.
Просто плотность квазаров в ближайшем объёме пространства довольно низкая. Галактика попадает в такую область, которая примерно равноудоалена от нескольких мощных квазаров. Никаких загадок тут нет.
Зная Вас как спеца по квазарам, как-то не верится, что это Вы написали без смайлика. :-\
Либо я что-то недопонимаю.

Оффлайн olegtitov

  • *****
  • Сообщений: 3 587
  • Благодарностей: 55
  • I'm a llama!
    • Сообщения от olegtitov
А статистика на него не отвечает?
Статистика отвечает на вопрос где и сколько квазаров найдено, но не отвечает почему их нет ближе чем примерно 2,5 млрд. св. лет.
Просто плотность квазаров в ближайшем объёме пространства довольно низкая. Галактика попадает в такую область, которая примерно равноудоалена от нескольких мощных квазаров. Никаких загадок тут нет.
Зная Вас как спеца по квазарам, как-то не верится, что это Вы написали без смайлика. :-\
Либо я что-то недопонимаю.
А что не так? Надо было про эфир?

Есть ошибка в слове "равноудалена".  Приношу извинения
« Последнее редактирование: 11 Фев 2017 [15:50:39] от olegtitov »

Оффлайн konstkir

  • *****
  • Сообщений: 30 742
  • Благодарностей: 497
    • Сообщения от konstkir
А статистика на него не отвечает?
Статистика отвечает на вопрос где и сколько квазаров найдено, но не отвечает почему их нет ближе чем примерно 2,5 млрд. св. лет.
Просто плотность квазаров в ближайшем объёме пространства довольно низкая. Галактика попадает в такую область, которая примерно равноудоалена от нескольких мощных квазаров. Никаких загадок тут нет.
Зная Вас как спеца по квазарам, как-то не верится, что это Вы написали без смайлика. :-\
Либо я что-то недопонимаю.
А что не так? Надо было про эфир?
Расстояния до квазара совсем не причем. Распределение квазаров от Z  с максимумом при Z=2 это, в сущности, временная зависимость. Сейчас во Вселенной на любом расстоянии от нас просто нет квазаров, (или почти нет). :)

Ly_S

  • Гость
позволяет предполагать основным источником массы такой ЧД именно поглощение звезд. Т.е. были ли "primordial" ЧД начальными зернами для образования ядер квазаров или нет, но массу центральные ЧД вроде как набрали именно в процессе эволюции.

Встречал такую оценку - для обеспечения активного квазара требуется примерно одна масса Солнца в год.
Как можно что-то поглощать, когда расширение материи квазара происходит
со скоростью около световой ?

Оффлайн olegtitov

  • *****
  • Сообщений: 3 587
  • Благодарностей: 55
  • I'm a llama!
    • Сообщения от olegtitov
А статистика на него не отвечает?
Статистика отвечает на вопрос где и сколько квазаров найдено, но не отвечает почему их нет ближе чем примерно 2,5 млрд. св. лет.
Просто плотность квазаров в ближайшем объёме пространства довольно низкая. Галактика попадает в такую область, которая примерно равноудоалена от нескольких мощных квазаров. Никаких загадок тут нет.
Зная Вас как спеца по квазарам, как-то не верится, что это Вы написали без смайлика. :-\
Либо я что-то недопонимаю.
А что не так? Надо было про эфир?
Расстояния до квазара совсем не причем. Распределение квазаров от Z  с максимумом при Z=2 это, в сущности, временная зависимость. Сейчас во Вселенной на любом расстоянии от нас просто нет квазаров, (или почти нет). :)
Говоря про "ближайшие" квазары я имел ввиду объекты, скажем на красном смещении 0.2
Вполне себе нормальная величина, что иметь ввиду и расстояния.
Можно построить зависимость "количество объектов от красного смещения" для наиболее мощных радиоисточников, отождествленных в оптике. Что-то типа стандартных свечей (сверхновые) при условии, конечно, что светимость самых ярких квазаров в оптике и радио от расстояния не зависит.

Так вот, такая функция имеет вполне четкую дихотомию. Более близкие объекты (радиогалактики) просто убивают до нуля к z~0.5. Типичная картина для евклидова пространства. Чем дальше объект, тем слабее.
Для квазаров функция резко растёт от нуля до единицы,  а потом начинает убывать. Вполне вписывается в тест для стандартной LCDM модели (условно).
Так что тут нет смысла говорить про временную зависимость отдельно. Все это уже учтено в модели.

Оффлайн konstkir

  • *****
  • Сообщений: 30 742
  • Благодарностей: 497
    • Сообщения от konstkir

Говоря про "ближайшие" квазары я имел ввиду объекты, скажем на красном смещении 0.2
Вполне себе нормальная величина, что иметь ввиду и расстояния.
Можно построить зависимость "количество объектов от красного смещения" для наиболее мощных радиоисточников, отождествленных в оптике. Что-то типа стандартных свечей (сверхновые) при условии, конечно, что светимость самых ярких квазаров в оптике и радио от расстояния не зависит.

Так вот, такая функция имеет вполне четкую дихотомию. Более близкие объекты (радиогалактики) просто убивают до нуля к z~0.5. Типичная картина для евклидова пространства. Чем дальше объект, тем слабее.
Для квазаров функция резко растёт от нуля до единицы,  а потом начинает убывать. Вполне вписывается в тест для стандартной LCDM модели (условно).
Так что тут нет смысла говорить про временную зависимость отдельно. Все это уже учтено в модели.
Не знаю последних обзоров, но картинка ранее (лет 20) была такая:
http://xxx.lanl.gov/pdf/astro-ph/9901113v1 (рис 11)


Учитывая, что жизнь квазара всего сотня-другая млн.лет, эта картинка и говорит о том что сейчас "чистых" квазаров во Вселенной нет. Миллиарды лет назад были, а сейчас их кормушка закончилась.
Маркарян как исключение. :)

Оффлайн olegtitov

  • *****
  • Сообщений: 3 587
  • Благодарностей: 55
  • I'm a llama!
    • Сообщения от olegtitov

Учитывая, что жизнь квазара всего сотня-другая млн.лет, эта картинка и говорит о том что сейчас "чистых" квазаров во Вселенной нет. Миллиарды лет назад были, а сейчас их кормушка закончилась.
Маркарян как исключение. :)
Из картинки только следует, что объектов на красном смещении z=1 в 100 раз меньше, чем на красном смещении z=2.
Я не знаю, почему авторы не показали близкие квазары. Но они есть. Самым близким был и остаётся 3С273В на z=0.158. Есть какое-то количество квазаров в пределах z=0.2. Так что я бы не был так категоричен.

Оффлайн konstkir

  • *****
  • Сообщений: 30 742
  • Благодарностей: 497
    • Сообщения от konstkir
Ну, конечно, есть исключения, т.к., например, галактики и сейчас сталкиваются, но очень редко и Андромеда с МП могут соорудить квазар, но не обязательно и только через 4-7млрд.лет.

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 672
  • Благодарностей: 16
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Всем: спасибо за обсуждение.

Вот как раз и не во всём. А где "ближние" квазары, например в миллиарде св. лет? Это очень серъезный вопрос и на него пока нет ответа.

Да, это действительно странно - вот например уже упомянутый Sagittarius A - изучен достаточно хорошо, как минимум десяток звезд вращается в непосредственной (~орбиты Нептуна) близости от ГС центральной ЧД. Казалось бы, достаточно хотя бы небольшой вероятности столкновения/образования сверхновой/etc и квазар должен вспыхнуть вновь. Но этого нет*?

* Впрочем, в гигантских эллиптических галактиках квазары могут быть активны и сейчас. И это несмотря на (насколько мне известно) процесс звездообразования в таких галактиках неактивен.

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 672
  • Благодарностей: 16
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
На красном смещении z~1 наблюдается максимально активное звездообразование. С точки зрения эволюции галактик газ из внешних областей при таком возрасте достаточно охлаждается, начинает "падать" к центру, запуская звездообразование. По-видимому, максимальная концентрация квазаров на z~1 связана с этими процессами, хотя полной картины пока ещё не построено.

Этот Сценарий подразумевает разовое событие в эволюции галактик - причем (sic!) этот процесс весьма далек от Dark Ages. Однако мы видим квазары на существенно больших смещениях нежели z~1, что как будто бы противоречит такому "разовому" событию - часть квазаров была в ранние (z > ~6) времена. Возможно предполагать смешанные причины - те квзары могут иметь разную природу - но тогда должны? наблюдаться существенные различия в их спектрах - например, в спектре раннего квазара (наверное) должны отсутствовать следы металличности (т.е. видна разница в "питании" квазара - типа отсутствия линий Fe/etc).

Оффлайн olegtitov

  • *****
  • Сообщений: 3 587
  • Благодарностей: 55
  • I'm a llama!
    • Сообщения от olegtitov
На красном смещении z~1 наблюдается максимально активное звездообразование. С точки зрения эволюции галактик газ из внешних областей при таком возрасте достаточно охлаждается, начинает "падать" к центру, запуская звездообразование. По-видимому, максимальная концентрация квазаров на z~1 связана с этими процессами, хотя полной картины пока ещё не построено.

Этот Сценарий подразумевает разовое событие в эволюции галактик - причем (sic!) этот процесс весьма далек от Dark Ages. Однако мы видим квазары на существенно больших смещениях нежели z~1, что как будто бы противоречит такому "разовому" событию - часть квазаров была в ранние (z > ~6) времена.

А в чем проблема?
Необходимо соблюдение двух условий, 1) чтобы в центре успел образоваться массивный объект, 2) вещество из окружающих областей начало на него падать
Видимо, для большинства квазаров благоприятные условия начинаются на умеренных z. Для наиболее шустрых - на больших z.
Цитата
Возможно предполагать смешанные причины - те квзары могут иметь разную природу -
С чего бы?
Цитата
но тогда должны? наблюдаться существенные различия в их спектрах - например, в спектре раннего квазара (наверное) должны отсутствовать следы металличности (т.е. видна разница в "питании" квазара - типа отсутствия линий Fe/etc).
Вы спектр квазара видели когда-нибудь?
Типичная картина спектра среднестатистического квазара - несколько (чаще всего, 2-3) мощных эмиссионных линий за счёт переизлучения ульфиолета в оптике.
Для квазаров на больших z часто имеется только комплекс Лайман-альфа - одна мощная асимметричная линия с несколькими связанными линиями поглощения.
Ни о какой металличности нет и речи.
Металличность - это для галактик, преимущественно, близких, когда на фоне континуума появляются слабые-слабые линии поглощения, как в спектре Солнца. Но на больших этого не намеряешь.

Оффлайн moisav

  • ***
  • Сообщений: 141
  • Благодарностей: 28
  • Алексей Моисеев
    • Сообщения от moisav
2) Квазар появлется при слиянии двух первичных галактик и существует только это время.

Сценарий 0 непонятен тем что период активности как бы не связан с эволюцией Галактики, Сценарий 1 - исчезновения (или появления) новых квазаров вроде бы не наблюдалось (?), последний (2) - непонятно, откуда взялись ЧД в галактиках до слияния.

Сейчас астрофизики все больше склоняются к варианту (2), хотя бы потому, что наблюдаются и исчезновения, и появления и даже то, как активное ядро затухает практически "на глазах" (на шкалах в десятки тысяч лет).

Классика жанра - Объект Хани Фурверп (Hanny's Voorwerp and IC 2497), где активность ядра уже прекратилась, но еще видим подсвеченные им облака газа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%D1%8A%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%A5%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D0%B8

Наша работа (Хаббл+БТА) про такие галактики: http://adsabs.harvard.edu/abs/2015AJ....149..155K

Наблюдательный пример "был квазар, а через 12 лет - нет": http://adsabs.harvard.edu/abs/2016MNRAS.455.1691R
личная  страница:  https://www.sao.ru/hq/moisav/

Оффлайн Геральдинка

  • *****
  • Сообщений: 5 437
  • Благодарностей: 180
  • Мне очень нравится этот форум!
    • Skype - LDinka Gera
    • Сообщения от Геральдинка
Они говорят что нашли в нашем Млечном пути скрытую черную дыру, понимаете ересь и чушь? Так если нашли, то где она? Показали бы :o