Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Что происходит в галактиках в период активности квазара?  (Прочитано 3245 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн moisav

  • ***
  • Сообщений: 141
  • Благодарностей: 28
  • Алексей Моисеев
    • Сообщения от moisav
Имел в виду - почему нет активных квазаров (ну или 0.1 от реальных квазаров) в близких к нам галактиках? Вроде бы AGN - это результат? квазара (ну или какой-то серьезной активности в ядре - существенной аккреции), но мы не видим? таких активных ядер*. Казалось бы, достаточно близкой к ЧД звезде войти достаточно близко в зону/какое либо облако (см. обсуждение выше) или (гипотеза) стать сверхновой вблизи ядра - появлется питание а следовательно и квазар или его подобие.

* Возможно видим в гигантских эллиптических галактиках (относительно близких)

Работают сразу два эффекта. О первом уже здесь говорили - уже закончилась та эпоха, когда доступного топлива ("доступное" - в плане того, что есть и механизм, отнимающий у газа угловой момент на больших масштабах - слияния с богатыми газом компаньонами).
Ну а второй - квазары встречаются не так уже часто и в былые времена, глянем на наблюдаемые функции масс (например https://arxiv.org/abs/0907.2727, рис 6). Вероятность такова, что даже достаточно тусклые (слабее -23 mag), будут встречаться в  объемом ~10^7 Mpc^3. Ну так столько начинает набираться только в сфере радиусом от примерно z=0.05, там как раз и начинаются подсчеты квазаров (рис 2 в http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/bib_query?2014A&A...563A..54P - причем это только SDSS, т.е. примерно четвертушка неба). Плюс к этому то, что  Вы уже отметили - неопределенность термина, слабые квазары по энергетики близки к ядрам центральных эллиптических галактик скоплений, ярким сейфертам и т.п...
личная  страница:  https://www.sao.ru/hq/moisav/

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 672
  • Благодарностей: 16
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Скорее всего реален один - четвёртый, сочетание z>3 - z=5,47 и MSMBH порядка 109-1010 солнечных типа Q0906+6930 даёт основание полагать ( несмотря на наличие в теме, как минимум, двух профессионалов ), что все существующие теории природы (origin) квазаров в лучшем случае послужат фундаментом для той-модели после SKA

В этой работе (https://arxiv.org/pdf/1702.03925v1.pdf) изучаются самые известные максимально удаленные (z>=5) радио-активные ("High-redshift quasars (HRQs)") квазары. Мне показалось интересным отметить переменность порядка ~1 года (from Page 6):

Цитата
... However, we should mention that the 7-year total flux density monitoring period corresponds to a period shorter by a factor of (1 + z), i.e., just over 1 year, in the rest frame because of the cosmological time dilation.

Таким образом, квазары в относительно ранние (z>3) эпохи имеют характерные времна для процессов "кормления" (падающим газом или чем бы там ни было) центральных SMBH (ядер квазаров) порядка ~1 года. Это (возможно) означает что (например!) протяженность падающего облака порядка этой величины (разница в изменении порядка ~50% для 0906+6930 15 GHz).

Оффлайн NukeOsom

  • ****
  • Сообщений: 253
  • Благодарностей: 67
  • we need u have what u need
    • Сообщения от NukeOsom
<... Ну а второй - квазары встречаются не так уже часто и в былые времена, глянем на наблюдаемые функции масс (например https://arxiv.org/abs/0907.2727, рис 6). Вероятность такова, что даже достаточно тусклые (слабее -23 mag), будут встречаться в  объемом ~10^7 Mpc^3. Ну так столько начинает набираться только в сфере радиусом от примерно z=0.05, там как раз и начинаются подсчеты квазаров (рис 2 в http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/bib_query?2014A&A...563A..54P - причем это только SDSS, т.е. примерно четвертушка неба). Плюс к этому то, что  Вы уже отметили - неопределенность термина, слабые квазары по энергетики близки к ядрам центральных эллиптических галактик скоплений, ярким сейфертам и т.п...

Возможно, Вам будет интересно
https://arxiv.org/abs/1702.04725v1   https://arxiv.org/pdf/1702.04725v1.pdf
CMB-induced radio quenching of high-redshift jetted AGNs with highly magnetic hotspots

Когда ты умер, ты об этом не знаешь, только другим тяжело. То же самое, когда ты тупой.

Оффлайн moisav

  • ***
  • Сообщений: 141
  • Благодарностей: 28
  • Алексей Моисеев
    • Сообщения от moisav
CMB-induced radio quenching of high-redshift jetted AGNs with highly magnetic hotspots
Да, забавно, не знал  о таком эффекте. Логично. Чем глубже по смотрим по красному смещению, тем более значимым оказывается вклад фотонов реликтового фона. Вплоть до подавление "радиоушей". Кстати, показывает то, насколько сложно построить полные выборки активных объектов по радиоданным. Так что здесь я бы больше надеялся не на SKA (как Вы выше как-то упоминали), а на рентгеновские и гамма обзоры (eRosita на СРГ и последующие космические миссии). Впрочем, все в комплексе надо использовать, конечно
личная  страница:  https://www.sao.ru/hq/moisav/

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 672
  • Благодарностей: 16
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
... Хотелось бы продолжить обсуждение моделей образования квазаров - в частности Сценарий 2 - столкновение галактик.

a) Распределение числа квазаров от z - максимальное их число группируется около z~1. Слияние галактик требует время, поэтому в ранние эпохи квазары редки. Нужно особо отметить что при наблюдении далеких (z~>5) объектов мы видим Вселенную со средней плотностью объектов намного выше (из-за расширения), тем самым в ранние эпохи квазары это очень редкое явление.
b) Питание квазаров. С той же оценкой ~одна солнечная масса в год для обеспечения светимости. Необходимы существенные динамические процессы чтобы звезды начали падать на SMBH. Отметим что большинство квазаров имеют время жизни как минимум десятки лет.

Рассмотрим простую модель столкновения галактик порядка 10кпс в диаметре (эллиптические) типа МП. При столкновении точно по плоскости (обе галактики точно совпадают) центральные ЧД проходят всю плоскость галактики за время:

~ 10кпс / 1000 км/с ~ 10,000..1,000000 лет (оценка скорости из скорости убегания из МП ~520 км/с).

Таким образом при столкновении точно по плоскости должны наблюдаться два квазара на одинаковых z разделенные незначительным (порядка размера галактики) расстоянием. Насколько мне известно, такое пока не наблюдали (?) но по-идее такие события могут быть, также можно ожидать исчезновение квазаров.

В большинстве случаев столкновение не в плоскости, таким образом SMBH большую часть самого слияния так же не имеют питания до самого последнего момента когда войдут в соприкосновение с центральной частью другой галактики. В таком случае по прежнему должны (?) наблюдаться двойные объекты - допустим две СМЧД вращающиеся вокруг общего центра.

Если указанных эффектов не наблюдается то это свидетельствует (?) о другом механизме квазаров - что также непонятно как слияние галактик может проходить "спокойно" минуя фазу квазара(ов)?
« Последнее редактирование: 28 Дек 2018 [21:02:39] от PSR1257, Причина: Коррекция оценки времени существования квазара »

Оффлайн moisav

  • ***
  • Сообщений: 141
  • Благодарностей: 28
  • Алексей Моисеев
    • Сообщения от moisav
a) Распределение числа квазаров от z - максимальное их число группируется около z~1. Слияние галактик требует время, поэтому в ранние эпохи квазары редки. Нужно особо отметить что при наблюдении далеких (z~>5) объектов мы видим Вселенную со средней плотностью объектов намного выше (из-за расширения), тем самым в ранние эпохи квазары это очень редкое явление.
b) Питание квазаров. С той же оценкой ~одна солнечная масса в год для обеспечения светимости. Необходимы существенные динамические процессы чтобы звезды начали падать на SMBH. Отметим что большинство квазаров имеют время жизни как минимум десятки лет

По пунктам
(a) У меня коллеги по лаборатории как раз сейчас занимаются этой оценкой - число квазаров от  z.  Вывод - для заключения  "есть падение с  z" пока не хватает глубины существующих обзоров. Одни дают уменьшение числа  на z>1, других (что смотрят глубже) >2 и т.п.....
При этом все больше обнаружений квазаров на z>6

(б) Считается (и видно по близким объектам), что основной "корм" активного ядра - не звезды (это - единичные явления), а межзвездный газ. Что бы обеспечить его падение в центральные парсеки (далее уже работает вязкость аккреционного диска), действительно,  требуется "существенные динамические процессы", сводящиеся к неосесимметричности гравпотенциала, чтобы отнимать у газа угловой момент. Слияние/взаимодействие - один из путей его создания, но не единственный.

Перестали работать механизмы переноса газа - квазар "выключился". Причем сейчас все больше наблюдений таких случаев по сравнению спектров в разные эпохи - вот было активное ядро, а через 10 лет - уже нет (и наоборот). Недавняя статья об этом: https://arxiv.org/abs/1810.00087

Двойные активные ядра - наблюдаются, это "горячее" направление, ищут, изучают. Разделения разные - от масштабов галактик, как вы и хотите, до нескольких кпк и их долей.
Пара примеров, что могу вспомнить сразу:
- Список двойных сверхмассивных черных дыр (многие активные, типа лацертида OJ 287) с  малым разделением, цели для проекта "Миллиметрон": https://arxiv.org/abs/1811.00808
- Наша работа с американскими коллегами, двойные/взаимодействующие галактики, где одно из активных ядер освещает соседа. На десяток систем,  две - где оба ядра  сливающихся галактик  актвивны ("NGC 5278/9 and UGC 6081 are dual-AGN systems...") https://arxiv.org/abs/1711.09936
Здесь уже разделение - более 10 кпк

6th Book

  • Гость
(б) Считается (и видно по близким объектам), что основной "корм" активного ядра - не звезды (это - единичные явления), а межзвездный газ. Что бы обеспечить его падение в центральные парсеки (далее уже работает вязкость аккреционного диска), действительно,  требуется "существенные динамические процессы", сводящиеся к неосесимметричности гравпотенциала, чтобы отнимать у газа угловой момент. Слияние/взаимодействие - один из путей его создания, но не единственный.

Позвольте два вопроса:
1. Есть ли какая-либо наблюдательная статистика по расположению AGN z>1 ( супервойд-войд-кластер-суперкластер )?
2. Может ли безмоментный газ из jellyfish-галактик быть источником дополнительного "топлива" для активных ядер галактик в центральных областях кластеров-суперкластеров?

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 672
  • Благодарностей: 16
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Спасибо за детальный ответ!

Начал читать по ссылкам, возможно появятся новые вопросы :)

(a) У меня коллеги по лаборатории как раз сейчас занимаются этой оценкой - число квазаров от  z.  Вывод - для заключения  "есть падение с  z" пока не хватает глубины существующих обзоров. Одни дают уменьшение числа  на z>1, других (что смотрят глубже) >2 и т.п.....
При этом все больше обнаружений квазаров на z>6

Нельзя ли ссылок на данные - зависимости числа квазаров от z? Я ищу но попадаются все "старые" (~2000) данные или когда только начали мерять (~197x), везде где видел - характерно малое число квазаров z>~1-2.

Оффлайн konstkir

  • *****
  • Сообщений: 30 742
  • Благодарностей: 497
    • Сообщения от konstkir
А какие-нибудь оценки среднего времени жизни квазаров существуют?

6th Book

  • Гость
А какие-нибудь оценки среднего времени жизни квазаров существуют?
https://arxiv.org/abs/astro-ph/0002384v2   https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0002384v2.pdf
Quasar Clustering and the Lifetime of Quasars
Paul Martini, David H. Weinberg (Ohio State University)
(Submitted on 20 Feb 2000 (v1), last revised 18 Oct 2000 (this version, v2))
Цитата
Although the population of luminous quasars rises and falls over a period of 10^9 years, the typical lifetime of individual quasars is uncertain by several orders of magnitude. We show that quasar clustering measurements can substantially narrow the range of possible lifetimes with the assumption that luminous quasars reside in the most massive host halos. If quasars are long-lived, then they are rare phenomena that are highly biased with respect to the underlying dark matter, while if they are short-lived they reside in more typical halos that are less strongly clustered. For a given quasar lifetime, we calculate the minimum host halo mass by matching the observed space density of quasars, using the Press-Schechter approximation. We use the results of Mo & White to calculate the clustering of these halos, and hence of the quasars they contain, as a function of quasar lifetime. A lifetime of t_Q = 4 x 10^7 years, the e-folding timescale of an Eddington luminosity black hole with accretion efficiency eps=0.1, corresponds to a quasar correlation length r_0 ~ 10 Mpc/h in low-density cosmological models at z=2-3; this value is consistent with current clustering measurements, but these have large uncertainties. High-precision clustering measurements from the 2dF and Sloan quasar surveys will test our key assumption of a tight correlation between quasar luminosity and host halo mass, and if this assumption holds then they should determine t_Q to a factor of three or better. An accurate determination of the quasar lifetime will show whether supermassive black holes acquire most of their mass during high-luminosity accretion, and it will show whether the black holes in the nuclei of typical nearby galaxies were once the central engines of high-luminosity quasars.
Comments: ApJ Accepted (Feb 2001). 30 pages, 8 embedded ps figures, AASTEX5. Added discussion of quasar luminosity evolution.
Journal reference: Astrophys.J. 547 (2001) 12-26

Оффлайн Геральдинка

  • *****
  • Сообщений: 5 437
  • Благодарностей: 180
  • Мне очень нравится этот форум!
    • Skype - LDinka Gera
    • Сообщения от Геральдинка
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 - ?
Ну как бы вот так



А ещё прочтите НАСА, у них очень хорошо описано о квазарах и ЧД