Какие наблюдательные признаки позволят отличить активное ядро галактики, вызванное аккрецией на сверхмассивную чёрную дыру, от интенсивной звёздообразовательной активности в центральной области

5 Дек в 11:09
5 +2
0
Ответы
1
Коротко — по наблюдательным признакам и небольшим численным критериям.
1) Оптические эмиссионные линии (BPT-диагностика)
- Соотношения: [OIII]λ5007/Hβ[OIII]\lambda5007/H\beta[OIII]λ5007/Hβ против [NII]λ6584/Hα[NII]\lambda6584/H\alpha[NII]λ6584/Hα, [SII]/Hα[SII]/H\alpha[SII]/Hα, [OI]/Hα[OI]/H\alpha[OI]/Hα.
- Разделительные кривые: Кауффманн (звёздообразование vs композит) и Кевли — примеры:
log⁡[OIII]Hβ=0.61log⁡[NII]Hα−0.05+1.3, \log\frac{[OIII]}{H\beta}=\frac{0.61}{\log\frac{[NII]}{H\alpha}-0.05}+1.3,
logHβ[OIII] =logHα[NII] 0.050.61 +1.3,
log⁡[OIII]Hβ=0.61log⁡[NII]Hα−0.47+1.19. \log\frac{[OIII]}{H\beta}=\frac{0.61}{\log\frac{[NII]}{H\alpha}-0.47}+1.19.
logHβ[OIII] =logHα[NII] 0.470.61 +1.19.
- Высокие значения log⁡([OIII]/Hβ)\log([OIII]/H\beta)log([OIII]/Hβ) и log⁡([NII]/Hα)\log([NII]/H\alpha)log([NII]/Hα) указывают на жёсткую ионизацию AGN; HII‑регии дают низкие значения.
2) Широкие линии и профили
- Наличие широких бальмеровских линий (ширина FWHM≳103{\rm FWHM}\gtrsim 10^3FWHM103 км/s) — прямой признак активного ядра (широкая линия от БЛР).
- Узкие линии с большими скоростными дисперсиями (FWHM∼несколько×102{\rm FWHM}\sim{\rm несколько}\times10^2FWHMнесколько×102 км/s) и сдвигами/двойными компонентами могут указывать на NLR/аутфлоу AGN, тогда как звёздообразование обычно даёт более узкие симметричные линии.
3) Рентгеновские признаки
- Жёсткое (hard) X‑излучение с power‑law спектром и быстрые вариации (дни–месяцы) — AGN.
- Высокая X‑люминесценция: если L2−10 keV≫1041–42L_{2-10\,\rm keV}\gg 10^{41\text{–}42}L210keV 104142 эрг/с, скорее AGN (для сравнения, вклад от SFR примерно пропорционален SFR: LX∼few×1039 (SFR/M⊙ yr−1)L_X\sim{\rm few}\times10^{39}\,(SFR/M_\odot\,yr^{-1})LX few×1039(SFR/M yr1) эрг/с).
- Наличие железного Kα‑линейки при 6.46.46.4 keV и сильной поглощённости (Compton‑thick) — типично для AGN.
4) Инфракрасные и средне‑ИЧ признаки
- Спектр горячего пыльного компонента (силовой закон/плато в ближнем ИЧ) и ослабленные PAH‑фичи — AGN. Звёздообразование даёт сильные PAH‑эмиссии.
- Высокоэнергетические узкие линии, напр. [NeV][NeV][NeV] (14.3, 24.3 μm) — практически однозначно AGN.
- Цвета WISE: например W1−W2≳0.8W1-W2\gtrsim0.8W1W20.8 (Vega) часто выделяют AGN.
5) Радио
- Компактный, плоско‑спектральный, высокотемпературный (TbT_bTb ) источник, обнаруживаемый VLBI — AGN (ядерный джет/кор).
- Расширенная синхротрон/термическая эмиссия, связанная с SNe и HII — типично для звёздообразования; спектр обычно круче.
6) Вариабельность и поляризация
- Быстрая вариабельность (дни–годы) в оптике/Х‑лучах/ИЧ — AGN.
- Наблюдение широких линий в поляризованном свете у типа 2 — скрытое (обсёрнутное) AGN.
7) Пространственное распределение и IFU‑спектроскопия
- AGN: ионизационные конусы, NLR на масштабах сотен—тысяч пк, резкие границы и высокие индексы ионизации.
- Звёздообразование: рассеянная, связанная с HII‑регионaми и локальными SFR‑пиками; сильные спектральные признаки молодых звёзд (P‑Cygni, UV‑линии O/WR).
8) Коротко по критериям/порогам
- Широкие линии: FWHM≳103{\rm FWHM}\gtrsim10^3FWHM103 км/с → AGN.
- L2−10 keV≳1042L_{2-10\,\rm keV}\gtrsim10^{42}L210keV 1042 эрг/с → почти наверняка AGN.
- Наличие [NeV][NeV][NeV] или корональных линий → AGN.
- Сильные PAH и низкие BPT‑отношения → звёздообразовательная активность.
Комбинируйте несколько методов (оптика BPT + X‑лучи + ИЧ/радио + вариабельность/IFU) — это даёт надёжное различие между аккрецией на SMBH и интенсивным звёздообразованием.
5 Дек в 11:59
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир