Studien gir et omfattende røntgenbilde av en aktiv galaktisk kjerne i NGC 4258

Ved å analysere dataene fra fire romobservatorier har europeiske astronomer presentert et fullstendig og grundig røntgenbilde av en aktiv galaktisk kjerne i en nærliggende spiralgalakse kjent som NGC 4258. Resultatene av studien, publisert 16. mai på arXiv.org, shed mer lys inn i naturen til denne galaksen.

Aktive galaktiske kjerner (AGN-er) samler seg opp, supermassive sorte hull (SMBH-er) som befinner seg i sentrum av noen galakser, og sender ut kraftig høyenergistråling når de samler opp gass og støv. Disse kjernene kan danne jetstråler, som for det meste har sylindriske, koniske eller parabolske former, som observeres selv på megaparsec-skalaer.

Med en avstand på rundt 24,7 millioner lysår borte fra jorden er NGC 4258 vert for en av de nærmeste AGN-ene. I 1984 ble vannmasere i bane rundt denne AGN oppdaget, noe som gjorde NGC 4258 til det reneste beviset for eksistensen av ekstragalaktisk supermassive sorte hull. Ytterligere undersøkelser av disse maserne avslørte en sub-parsec molekylær, støvete skive i Keplersk rotasjon rundt en sentral masse på rundt 40 millioner solmasser.

AGN i NGC 4258 interesserer også astronomer på grunn av dens spesielt lave bolometriske lysstyrke. De antok at dette kunne skyldes enten lav akkresjonshastighet eller en strålings ineffektiv akkresjonsstrøm. Men selv om flere tidligere studier har undersøkt arten av akkresjonsstrømmen i NGC 4258, er det fortsatt forvirrende.

Derfor har et team av astronomer ledet av Alberto Masini fra International School for Advanced Studies i Trieste, Italia, grundig gjennomgått røntgenegenskapene til NGC 4258 for å kaste nytt lys over dens akkresjonsflyt og langsiktige evolusjon. For dette formålet analyserte de arkivobservasjoner av denne galaksen utført med romteleskopene Chandra, Swift, NuSTAR og XMM-Newton.

“De oppnådde resultatene blir deretter supplert med andre fra litteratur (fra ~ 1993–2000) for å få et fullstendig og grundig røntgenbilde av en nærliggende underlysende AGN som strekker seg over 23 år med observasjoner,” forklarte forskerne.

Studien fant at røntgenegenskapene til AGN i NGC 4258 har endret seg gjennom årene. Resultatene antyder at denne endringen skyldtes faktor av to variasjoner av den absorberende kolonnetettheten, trolig assosiert med den støvete megamaserskiven, og iboende endringer i utslippet fra sentralmotoren.

Den korte variasjonstidsskalaen sett i NuSTAR indikerer at variasjonene kan skyldes endringer i akkresjonshastigheten, i sin tur relatert til hastigheten på energiavsetningen i koronaen. Astronomene bemerket at variasjonen i akkresjonshastigheten også ville forklare den langsiktige reduksjonen i indre lysstyrke observert for denne AGN.

Videre ser variasjonene i fotonindeks og lysstyrke ut til å følge to atferd. Den første blir observert når kilden er lysere enn en viss kritisk verdi i røntgenskalert Eddington-forhold – da sees ingen tilsynelatende trend. Den andre ble identifisert med en lavere akkresjonshastighet da det ser ut til å være en anti-korrelasjon mellom de to mengdene, noe som antyder en overgang mellom varmt og kaldt akkresjon stater.

Alt i alt konkluderte forfatterne av artikkelen med at de gjennomsnittlige spektrale egenskapene til NGC 4258 er typiske for en lavlysstyrke skjult type II Seyfert-galakse, med en fotonindeks i området 1,6–2,2.

---

---

© 2022 Science X Network