Subaru望远镜在合并星系中揭示了活跃的超级分类黑洞

图1：艺术家在发光，富含气体合并银河系中的一个活跃，质量凸起的黑洞的再现。(

天文学家使用斯巴鲁望远镜在合并星系中研究活跃的超大性黑洞，揭示了SMBHS附近的局部物理条件而不是星系的一般特性主要决定SMBH的激活。

一个天文学家团队已经开展了发光，气体丰富的红外观察，与斯巴鲁望远镜合并星系，以研究活性，质量凸起的超大迹象黑洞（SMBHS）。他们发现，至少一个SMBH几乎总是通过抑制大量材料而变得活跃和发光。然而，只有一小部分观察到的合并星系显示出多个活跃的SMBHS。这些结果表明SMBHS附近的局部物理条件而不是星系的一般性质主要决定SMBHS的激活。

在这个宇宙中，暗物质的质量比发光物质更高，并且它占主导地位的星系和其大规模结构。广泛接受的冷暗黑色物质基于银河形成情景，富含小型气体的星系的碰撞和兼并导致在当前宇宙中形成的大规模星系。最近的观察结果表明，在星系的中心存在超过1000万太阳能群众的SMBH。富含气体的星系与其中心的SMBH合并不仅会导致活性星形成，而且还刺激了对现有SMBH的质量增生。当材料凸起上的超迹黑洞（SMBH）时，围绕黑洞的吸收盘从重力释放时变得非常热，并且变得非常明亮。该过程称为活性半乳核核（AGN）活动;它与核融合反应的能量发电活动不同。了解这些活动之间的差异对于澄清Galaxy形成的物理过程至关重要。然而，观察这些过程是具有挑战性的，因为灰尘和气体介绍了合并星系的明星形成和Agn活动。红外观察对于这种类型的研究是必不可少的，因为它们大大降低了粉尘灭绝的影响。

为了更好地了解这些活动，在日本国家天文学天文台（NAOJ）的一个天文学家团队，由Masatoshi Imanishi博士，二手斯巴鲁望远镜的红外线摄像头和光谱仪（IRC）及其自适应光学系统兼观的自适应光学系统，以观察到红外发光的星系红外k波段（波长为2.2微米）和L'波长（波长为3.8微米）。它们在这些波长上使用成像数据来建立一种区分从星形形成的深度埋地的活动SMBH的活动。来自活性的辐射能量发电效率远高于内恒星内核融合反应的效率。活跃的SMBH产生大量的热尘（几个100个开塞尔林），它产生强烈的红外L'带辐射;红外k和L'带发射的相对强度区分活性SMBH从恒星形成活性。由于这些红外波长的粉尘消光效应较小，因此该方法可以检测均匀的埋地，活跃的SMBHS，其在光学波长中难以捉摸。Subaru Telescope的自适应光学系统使该团队能够获得高空间分辨率图像，使它们能够通过最小化来自Galaxy-宽的星形活性的排放污染来有效地研究发出星系的核区域中的活性SMBHS。

该团队观察了29个红外发光气体融合星系。基于Galaxy核红外K-和L'带发射的相对强度，它们证实，在每个星系中至少发生一个活性SMBH，但是一个（图2）。这表明，在富含气体，合并星系中，大量的材料可以在SMBHS上积累，并且许多这样的SMBH可以显示AGN活动。

图2：发光，气体丰富，合并星系的红外K波段图像的例子。图像尺寸为10秒。北朝上，东部到左边。inpidual图像清楚地示出了合并过程的方面，例如相互作用双层核和延伸/桥接微弱的排放结构。(

但是，只有四个合并的星系显示多个活动SMBHS（图3）。如果两个原始合并的星系有SMBHS，那么我们希望在许多合并星系中会发生多个SMBH。要将这些SMBHS视为发光AGN活动，SMBHS必须积极积极收缩。该团队的结果意味着并非富含气体的合并星系中的所有SMBH都是积极的质量增强，并且多个SMBH可能会在SMBHS上具有大量不同的质量增率。SMBHS的质量增率度的定量测量通常基于每单位SMBH质量的AGNS的亮度（图4）。在多核中，SMBH-群集归一化AGN致正常化AGN亮度（= AGN亮度）的比较证实了在红外发光，富含气体富合并星系的多个SMBH上的不同质量增生率的场景。

图3：红外k波段和4个发光，富含气体的L'带图像，融合了星系，可以显示多个活动SMBH。图像尺寸为10秒。北朝上，东部到左边。它们显示出多个星系核的排放。红外K频段至L'带排放强度比率表征Agn加热的热粉尘的排放，而不是与星形形成相关的。(

图4：垂直轴是在多核之间的SMBH-质量归一化AGN亮度（= AgN亮度）的比较。水平轴是星系核的表观分离。1千克Parsec对应30000万亿公里（19000万亿英里）。超大分离的黑洞（SMBH）质量源于史磷核的恒星排放亮度，因为SMBH质量和星系恒星发射光度在附近的星系中相关。如果SMBHs的质量增加相同，则当归一化到SMBH质量时，则此类物体在垂直轴的统一值下围绕水平实线分布。水平实线上方的物体是具有较大质量的SMBH，并且显示出更多的活性物质增加，而以下的物质具有较小的质量并显示出较少的活性物质增生。（

这些研究结果表明，SMBHS周围的当地条件而不是星系的一般性质将质量增量过程占据了SMBHS。由于与星系规模相比，由于对SMBHs上的质量增加的大小规模非常小，因此这种现象难以基于Galaxy Mergers的计算机模拟预测。实际观察对于最佳了解在银河系中发生的SMBH中的质量增量过程至关重要。

出版物：Masatoshi Imanishi和Yuriko Saito，“Subaru自适应 - 光学高空间分辨率红外K - 和L'乐队成像搜索在合并星系中的深深埋藏双AGNS，”2014，APJ，780,106; DOI：10.1088 / 0004-637X / 780/1/106

研究报告的PDF副本：Subaru自适应光学高空间分辨率红外K-和L'带成像搜索在合并星系中深入埋藏双AGN

图片：naoj.