Активні галактики як джерела рентгенівського та гамма-випромінювання
Щільні хмари пилу та газу, що огортають ядро активної галактики, можуть завадити нашому оптичному дослідженню її центру. Проте електромагнітне випромінювання на інших довжинах хвиль може проникати через це затемнення, надаючи нам інсайти у динамічні явища, що відбуваються всередині цих яскравих галактичних центрів.
Рентгенівське випромінювання, що виходить з активних галактичних ядер, надало астрономам неоціненні відомості про поведінку цих небесних об’єктів. Перші спостереження рентгенівських променів з AGN виявили відносно прості джерела, які демонстрували коливання яскравості протягом помітно коротких інтервалів. Ця змінність вказувала на те, що випромінювання походило з компактного регіону. Швидкі зміни яскравості, разом зі значним виведенням енергії та обмеженою просторовою протяжністю, вказували на наявність надмасивної чорної діри в серці цих галактик, адже тільки така сутність могла б генерувати величезну енергію, яку ми спостерігаємо в такому крихітному об’ємі.
Оскільки рентгенівські промені виробляються в близькості до чорної діри, дослідження, зосереджені на рентгенівському випромінюванні, надають унікальний погляд на складні механізми, що функціонують у самому серці цих динамічних середовищ. У певних випадках рентгенівські промені вищої енергії можуть проходити через навколишній газ і пил, що робить цей сегмент електромагнітного спектра ключовим для заглядання в сильно затемнені AGN.
Подібно до будь-якого значного небесного тіла, чорні діри мають здатність притягувати матерія, що підходить занадто близько. Коли значна кількість матерії затягується, це може призвести до утворення акреційного диска. Цей обертовий диск, що оточує чорну діру, піддається інтенсивному нагріванню, внаслідок чого випромінює рентгенівські промені. Коли матерія спускається до чорної діри, вона розганяється до екстремальних швидкостей, що призводить до випромінювання рентгенівських променів. Крім того, частина цієї вхідної матерії може бути викинута по потужних струменях, спрямованих уздовж осі обертання диска. Ці енергійні струмені випромінюють по всьому електромагнітному спектру.
Особливо цікавою подією у гамма-астрономії останніх років стало відкриття квазарів з гамма-випромінюванням високої енергії, які тепер визнані значними учасниками гамма-неба. У своїй першій семирічній роботі телескоп Fermi Gamma-Ray Space Telescope виявив понад 1,000 активних галактик, більшість з яких були класифіковані як блазари. Ці активні галактики демонструють надзвичайну яскравість на гамма-енергіях і виявляють значну змінність на всіх енергетичних рівнях. На відміну від AGN типу Сеїферт, ці джерела переважно виявляються на підвищених енергіях. Вони, ймовірно, є одними з найпотужніших прискорювачів частинок у всесвіті, генеруючи надзвичайно інтенсивне випромінювання на цих високих енергіях.
