Pyłowe serce aktywnych galaktyk
Najjaśniejsze galaktyki nie są szczególnie jasne w widzialnym widmie światła. Większość z ich światła, które może być setki lub tysiące razy silniejsze niż światło emitowane przez Drogę Mleczną, emitowana jest w podczerwieni. Źródłem energii tych galaktyk jest proces formowania się gwiazd i inne zjawiska zachodzące wokół supermasywnych czarnych dziur w sercach galaktyk, zwanych aktywnymi jądrami galaktyk. Promieniowanie powstałe podczas procesów fizycznych zachodzących wokół aktywnego jądra galaktyki jest absorbowane przez pył, a następnie reemitowane w widmie podczerwonym. Mechanizm i zakres oddziaływania aktywnego jądra galaktyki na jego otoczenie są kluczowymi czynnikami w ewolucji każdej galaktyki. Astronomom pracującym w ramach finansowanego przez UE projektu "AGN as probes of galaxy evolution" (AGNPROBES) udało się poddać towarzyszące temu procesy analizie ilościowej. Naukowcy z zespołu AGNPROBES skoncentrowali się na dwóch różnych typach zaciemnionych pyłem kwazarów — niewielkich regionów w centrum galaktyk, zawierających czarną dziurę. Wybrali galaktyki, wokół centrów których gwiazdy wciąż powstają lub powstawały niedawno. Oszacowano masę aktywnych jąder tych galaktyk i porównano ją ze statystycznym rozkładem prędkości gwiazd w pobliżu ich średniej wartości. W przypadku galaktyk, w obrębie których przebiega proces formowania się gwiazd, astronomowie obserwowali bardziej masywne czarne dziury w ich centrum i rejestrowali niższy rozkład prędkości gwiazd. Wraz z przesunięciem się widm emisyjnych ku falom o większej długości, co spowodowane jest wpływem atmosfery gwiazd, wyniki te wskazywały na niezwykle szybkie powiększanie się tych galaktyk. Tę samą tendencję zaobserwowano w przypadku kwazarów powstałych po procesie gwiazdotwórczym. Widma tych aktywnych jąder galaktyk wykazały zarówno rozległe pasma emisyjne, jak i absorpcyjne galaktyk, w których się znajdują. Posłużyły one do wykonanego po raz pierwszy oszacowania rozkładu prędkości gwiazd wokół centrum galaktyk, które powstało zanim proces formowania się gwiazd został tymczasowo zatrzymany. Prace prowadzone w ramach projektu AGNPROBES stanowiły próbę systematycznego podejścia do analizy galaktyk wykazujących większe przesunięcie ku podczerwieni niż te, które poddawano takiej analizie do tej pory. Dzięki empirycznie ustalonemu związkowi M-sigma między masą czarnych dziur a rozkładem prędkości gwiazd potwierdzono z jeszcze większą pewnością związek przyczynowy między galaktykami a supermasywnymi czarnymi dziurami znajdującymi się w ich obrębie. Pytanie dotyczące ich wzajemnych zależności i pochodzenia pozostaje jednak nadal bez odpowiedzi.
