Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Светящиеся инфракрасные галактики или LIRG - это галактики со светимостью , измеряемой яркостью, выше 10 11  L ☉ . Их также называют субмиллиметровыми галактиками (SMG) из-за их обычного метода обнаружения. LIRG более многочисленны, чем галактики со вспышками звездообразования , сейфертовские галактики и квазизвездные объекты при сопоставимой светимости. Инфракрасные галактики излучают больше энергии в инфракрасном диапазоне, чем на всех других длинах волн вместе взятых. Светимость LIRG в 100 миллиардов раз больше, чем у нашего Солнца.

Галактики с светимостями выше 10 12  L ☉ являются Ультраяркими инфракрасными галактиками (ULIRGs). Галактики , превышающие 10 13  L ☉ характеризуются как гипер-световой инфракрасных галактик (HyLIRGs). Те , превышающие 10 14  L ☉ чрезвычайно светящиеся инфракрасные галактики (ELIRGs). Многие из LIRG и ULIRG демонстрируют взаимодействие и сбои. Многие из этих типов галактик порождают около 100 новых звезд в год по сравнению с нашей, которая порождает по одной в год; это помогает создать высокий уровень яркости.

Открытие и характеристики [ править ]

Инфракрасные галактики кажутся одиночными, богатыми газом спиралями, инфракрасная светимость которых создается в основном за счет образования звезд внутри них. [1] Эти типы галактик были открыты в 1983 году с помощью IRAS . [2] Избыточная инфракрасная светимость LIRG может также происходить из-за присутствия активного галактического ядра (AGN), находящегося в центре. [3] [4]

Эти галактики излучают больше энергии в инфракрасной части спектра, невидимой невооруженным глазом. Энергия, выделяемая LIRG, сравнима с энергией квазара (типа AGN), который ранее был известен как самый энергичный объект во Вселенной. [5]

LIRG ярче в инфракрасном диапазоне, чем в оптическом спектре, потому что видимый свет поглощается большим количеством газа и пыли, а пыль повторно излучает тепловую энергию в инфракрасном спектре.

Известно, что LIRG живут в более плотных частях вселенной, чем не-LIRG.

ULIRG [ править ]

IRAS 14348-1447 - сверхъестественная инфракрасная галактика, расположенная на расстоянии более миллиарда световых лет от нас. [6]

LIRG также могут стать сверхсветовыми инфракрасными галактиками (ULIRG), но точного расписания не существует, потому что не все LIRG превращаются в ULIRG, в расчетах используется ньютоновская механика и поскольку ограничения не совсем приблизительны. Исследования показали, что ULIRG с большей вероятностью содержат AGN, чем LIRG [7]

Согласно одному исследованию, ULIRG - это всего лишь часть сценария эволюционного слияния галактик . По сути, две или более спиральных галактик , галактик, которые состоят из плоского вращающегося диска, содержащего звезды , газ и пыль, и центральной концентрации звезд, известной как балдж , сливаются, образуя слияние на ранней стадии. Слияние на ранней стадии в этом случае также можно определить как LIRG. После этого происходит слияние на поздней стадии, то есть ULIRG. Затем он становится квазаром, а на заключительном этапе эволюции становится эллиптической галактикой . [5] Об этом может свидетельствовать тот факт, что звезды в эллиптических галактиках намного старше, чем звезды, обнаруженные на более ранних стадиях эволюции.

HyLIRG [ править ]

Сверхсветящиеся инфракрасные галактики (HyLIRG), также называемые HiLIRG и HLIRG, считаются одними из самых ярких устойчивых объектов во Вселенной, демонстрирующих чрезвычайно высокую скорость звездообразования и большинство из которых, как известно, содержат активные галактические ядра ( AGN). Они определяются как галактики с светимостями выше 10 13 L ⊙ , [8] , в отличии от менее светящегося населения ULIRGs (L = 10 12 - 10 13 L ⊙ ). HLIRG были впервые обнаружены в ходе последующих наблюдений миссии IRAS . [9] [10]

ИРАС F10214 + 4724, A HyLIRG будучи гравитационно линзированы на переднем плане эллиптической галактики , [11] был считается одним из самых светящихся объектов во Вселенной , имеющих характеристическую светимость ~ 2 × 10 13 L ⊙ . [12] Считается, что болометрическая светимость этого HLIRG, вероятно, усиливается примерно в 30 раз в результате гравитационного линзирования.

Обнаружено, что большую часть (~ 80%) среднего инфракрасного спектра этих объектов составляет излучение AGN. Однако известно, что активность вспышек звездообразования (SB) значительна во всех известных источниках со средним вкладом SB ~ 30%. [13] скорости образования звезды в HLIRGs , как было показано , чтобы достичь ~ 3 × 10 2 - 3 × 10 3 M ⊙ YR -1 . [14]

ЭЛИРГ [ править ]

Чрезвычайно яркая инфракрасная галактика WISE J224607.57-052635.0 со светимостью 300 триллионов солнц была обнаружена исследовательским центром NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) и по состоянию на май 2015 года является самой яркой из обнаруженных галактик . Галактика принадлежит к новому классу объектов, обнаруженных WISE, чрезвычайно ярким инфракрасным галактикам или ELIRG.

Свет галактики WISE J224607.57-052635.0 прошел 12,5 миллиардов лет. Черная дыра в ее центре была в миллиарды раз больше массы нашего Солнца, когда Вселенная была в десятую часть (1,3 миллиарда лет) от ее нынешнего возраста в 13,8 миллиарда лет.

Есть три причины, по которым черные дыры в ELIRG могут быть массивными. Во-первых, зародышевые черные дыры могут быть больше, чем можно было бы подумать. Во-вторых, предел Эддингтонабыло превышено. Когда черная дыра питается, газ падает и нагревается, излучая свет. Давление излучаемого света выталкивает газ наружу, создавая предел тому, насколько быстро черная дыра может непрерывно поглощать материю. Если черная дыра превысит этот предел, она теоретически может увеличиваться в размерах с большой скоростью. Ранее было обнаружено, что черные дыры нарушают этот предел; черной дыре в исследовании пришлось бы неоднократно преодолевать предел, чтобы вырасти до такого размера. В-третьих, черные дыры могут просто выходить за этот предел, поглощая газ быстрее, чем считалось возможным, если черная дыра не вращается быстро. Если черная дыра вращается медленно, она не будет так сильно отражать поглощение газа. Медленно вращающаяся черная дыра может поглотить больше вещества, чем быстро вращающаяся черная дыра. Массивные черные дыры в ELIRG могут поглощать вещество в течение более длительного времени.

Было обнаружено двадцать новых ELIRG, включая самую яркую из обнаруженных на сегодняшний день галактик. Эти галактики не были обнаружены ранее из-за их удаленности и из-за того, что пыль преобразует их видимый свет в инфракрасный свет. [15] [16] На одном из них наблюдались три области звездообразования. [17]

Наблюдения [ править ]

IRAS [ править ]

Инфракрасный астрономический спутник (IRAS) был первым опрос всего неба , который используется дальнего инфракрасного длины волн, в 1983 г. В этом обзоре, несколько десятков тысяч галактик были обнаружены, многие из которых не были зафиксированы в предыдущих исследованиях. Теперь ясно, что причина увеличения числа обнаружений заключается в том, что большинство LIRG во Вселенной излучают основную часть своей энергии в дальней инфракрасной области . Используя IRAS, ученые смогли определить светимость обнаруженных галактических объектов. Телескоп был совместным проектом США ( НАСА ), Нидерландов (NIVR) и Великобритании (SERC).. Во время этой 10-месячной миссии было обнаружено более 250 000 инфракрасных источников.

ЦЕЛИ [ править ]

LIRG Survey (GOALS) Больших обсерваторий - это исследование светящихся инфракрасных галактик на нескольких длинах волн, [18] включающее наблюдения с помощью Великих обсерваторий НАСА и других наземных и космических телескопов. Используя информацию из наблюдений НАСА « Спитцер» , « Хаббл» , « Чандра» и « Галекс», в исследовании более 200 наиболее ярких инфракрасных галактик в локальной вселенной. [19] Было выявлено около 180 групп LIRG и более 20 групп ULIRG. LIRG и ULIRG, намеченные в GOALS, охватывают весь спектр ядерных спектральных типов (активные галактические ядра типа 1 и типа 2, ЛАЙНЕРЫ, и вспышки звездообразования) и стадии взаимодействия (крупные слияния, второстепенные слияния и изолированные галактики).

Список [ править ]

Некоторые примеры чрезвычайно известных LIRG, ULIRG, HLIRG, ELIRG

ГалактикаТипЯркостьСозвездиеРАDECЗаметки
WISE J224607.57-052635.0ЭЛИРГ22 ч 46 м 07,57 с−05 ° 26 ′ 35,0 ″Обнаружена в 2015 году самая яркая из известных галактик по состоянию на 2015 год.[20]
II Zw 96LIRGобъект, в котором сливаются две галактики
NGC 6240ULIRGЗмееносецхорошо изученная близлежащая инфракрасная галактика
Арп 220ULIRGближайший ULIRG, он находится в процессе слияния двух галактик.
FSC15307 + 3253ULIRG

Галерея изображений [ править ]

  • WISE J224607.57-052635.0 - самая яркая галактика во Вселенной. (впечатление художника). [21] [22]

  • Галактика Южная Америка, снятая космическим телескопом Хаббла [23]

  • 2MASX J05210136-2521450 . [24]

  • Светящаяся инфракрасная галактика NGC 5010 . [25]

  • Ультралюминесцентная инфракрасная галактика IRAS 19297-0406

  • Светящаяся инфракрасная галактика MCG-03-04-014 [26]

Ссылки [ править ]

  1. ^ ДБ Сандерс; И.Ф. Мирабель (сентябрь 1996 г.). «Светящиеся инфракрасные галактики». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 34 : 749–792. Bibcode : 1996ARA & A..34..749S . DOI : 10.1146 / annurev.astro.34.1.749 .
  2. ^ Сойфер, БТ; Роуэн-Робинсон, М .; Хаук, младший; де Йонг, Т .; Neugebauer, G .; Aumann, HH; Бейхман, Калифорния; Boggess, N .; Клегг, ЧП (март 1984 г.). "Инфракрасные галактики в мини-обзоре IRAS" (PDF) . Астрофизический журнал . 278 : L71. Bibcode : 1984ApJ ... 278L..71S . DOI : 10.1086 / 184226 . ISSN 0004-637X .  
  3. ^ Б., Сандерс, Д .; С., Карталтепе, Дж .; J., Kewley, L .; Вивиан, U; Т., Юань; С., Эванс, А .; L., Armus; М., Маццарелла Дж. (Октябрь 2009 г.). "Светящиеся инфракрасные галактики и связь звездообразования с АЯГ". Связь звездообразования и Agn . 408 : 3. Bibcode : 2009ASPC..408 .... 3S .
  4. ^ де Grijp, MHK; Майли, Г.К .; Lub, J .; де Йонг, Т. (март 1985 г.). «Инфракрасные сейферты: новая популяция активных галактик?». Природа . 314 (6008): 240–242. Bibcode : 1985Natur.314..240D . DOI : 10.1038 / 314240a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 121448953 .  
  5. ^ а б «Любопытная история светящихся инфракрасных галактик» . Проверено 24 октября 2013 года .
  6. ^ "Когда галактики сталкиваются" . spacetelescope.org . ЕКА. 2 января 2017 г. potw1701a . Проверено 10 января 2017 года .
  7. ^ "Звездообразование, AGN и сверхсветовые инфракрасные галактики" . Проверено 12 ноября 2013 года .
  8. ^ Сержант, Стивен; Фарра, Дункан; Гич, Джеймс; Такаги, Тошинобу; Верма, Апраджита; Кавиани, Али; Фокс, Мэтт (21 декабря 2003 г.). «Диаграмма Хаббла в K-диапазоне субмиллиметровых галактик и сверхсветовых галактик». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 346 (4): L51 – L56. arXiv : astro-ph / 0310661 . Bibcode : 2003MNRAS.346L..51S . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2003.07305.x . ISSN 0035-8711 . S2CID 16044339 .  
  9. ^ Роуэн-Робинсон, М .; Broadhurst, T .; Лоуренс, А .; McMahon, RG; Lonsdale, CJ; Оливер, SJ; Тейлор, АН; Взлом, ПБ; Конроу Т. (1991). «Галактика IRAS с большим красным смещением и огромной светимостью - скрытый квазар или протогалактика?». Природа . 351 (6329): 719–721. Bibcode : 1991Natur.351..719R . DOI : 10.1038 / 351719a0 . S2CID 4333900 . 
  10. ^ Kleinmann, SG; Гамильтон, Дональд; Киль, WC; Винн-Уильямс, CG; Eales, SA; Becklin, EE; Кунц, KD (1988). «Свойства и окружение гигантской галактики IRAS 09104 + 4109, светящейся в инфракрасном диапазоне». Астрофизический журнал . 328 : 161. Bibcode : 1988ApJ ... 328..161K . DOI : 10.1086 / 166276 . ЛВП : 1887/6544 .
  11. ^ Бродхерст, Том; Легар, Джозеф (1995). "Решение гравитационной линзы для [ITAL] IRAS [/ ITAL] галактики FSC 10214 + 4724". Астрофизический журнал . 450 (2): L41 – L44. arXiv : astro-ph / 9505013 . Bibcode : 1995ApJ ... 450L..41B . DOI : 10.1086 / 316774 . S2CID 50462976 . 
  12. ^ Эйзенхардт, Питер Р .; Армус, Ли; Хогг, Дэвид В .; Сойфер, БТ; Neugebauer, G .; Вернер, Майкл В. (1996-04-01). "Наблюдения космическим телескопом Хаббла светящегося источника IRAS FSC 10214 + 4724: инфракрасный квазар с гравитационными линзами". Астрофизический журнал . 461 : 72. arXiv : astro-ph / 9510093 . Bibcode : 1996ApJ ... 461 ... 72E . DOI : 10.1086 / 177038 . ISSN 0004-637X . S2CID 15781541 .  
  13. ^ Руис, А .; Risaliti, G .; Nardini, E .; Панесса, Ф .; Каррера, Ф.Дж. (январь 2013 г.). "Анализ спектров Spitzer-IRS сверхсветовых инфракрасных галактик". Астрономия и астрофизика . 549 : A125. arXiv : 1210,3915 . Bibcode : 2013A & A ... 549A.125R . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201015257 . ISSN 0004-6361 . S2CID 54212380 .  
  14. Перейти ↑ Rowan-Robinson, M. (2000). «Сверхсветовые инфракрасные галактики». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 316 (4): 885–900. arXiv : astro-ph / 9912286 . Bibcode : 2000MNRAS.316..885R . DOI : 10.1046 / j.1365-8711.2000.03588.x .
  15. ^ Карен Нортон (21 мая 2015). «Космический корабль НАСА WISE обнаружил самую яркую галактику во Вселенной» . nasa.gov . Лаборатория реактивного движения НАСА. 15-095 . Проверено 25 мая 2015 .
  16. ^ Цай, Чао-Вэй; Эйзенхардт, Питер; Ву, Цзинвэнь; Стерн, Дэниел; Ассеф, Роберто; Блейн, Эндрю; Мост, Кэрри; Бенфорд, Доминик; Катри, Рок (07.10.2014). «Самые яркие галактики, обнаруженные WISE». Астрофизический журнал . 805 (2): 90. arXiv : 1410.1751 . Bibcode : 2015ApJ ... 805 ... 90T . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 805/2/90 . S2CID 39280020 . 
  17. ↑ Дебора Берд (29 августа 2018 г.). «Астрономы нанесли на карту галактику, вспыхнувшую звездой» . earthsky.org . EarthSky Communications . Проверено 30 августа 2018 .
  18. ^ Stierwalt, S .; Armus, L .; Surace, JA; Inami, H .; Петрич, АО; Диас-Сантос, Т .; Haan, S .; Charmandaris, V .; Howell, J .; Ким, округ Колумбия; Marshall, J .; Маццарелла, JM; Ложка, HWW; Veilleux, S .; Evans, A .; Сандерс, DB; Appleton, P .; Bothun, G .; Мост, CR; Чан, Б .; Frayer, D .; Iwasawa, K .; Кьюли, LJ; Лорд, С .; Madore, BF; Мельбурн, Дж. Э .; Мерфи, EJ; Rich, JA; Schulz, B .; и другие. (2013). «Средне-инфракрасные свойства близлежащих светящихся инфракрасных галактик I: спектры Spitzer IRS для выборки GOALS». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 206 (1): 1. arXiv : 1302.4477 . Bibcode : 2013ApJS..206 .... 1S . doi :10.1088 / 0067-0049 / 206/1/1 . S2CID  6162900 .
  19. ^ «ЦЕЛИ» . Обзор большого неба LIRG . Калтех . Проверено 24 октября 2013 года .
  20. ^ «Обнаружена самая яркая галактика во Вселенной» . Science Daily . 21 мая 2015.
  21. ↑ Персонал (21 мая 2015 г.). «Космический корабль WISE обнаружил самую яркую галактику во Вселенной» . PhysOrg . Дата обращения 22 мая 2015 .
  22. ↑ Персонал (21 мая 2015 г.). «PIA19339: Пыльный« восход »в ядре Галактики (концепция художника)» . НАСА . Проверено 21 мая 2015 года .
  23. ^ "Очень яркий акробат" . Изображение недели от ЕКА / Хаббла . ЕКА. 10 июня 2013 г. potw1323a . Проверено 14 июня 2013 года .
  24. ^ "Сказка о столкновениях галактик" . Изображение недели от ЕКА / Хаббла . ЕКА. 6 мая 2013 г. potw1318a . Дата обращения 6 мая 2013 .
  25. ^ «Галактика, которая красочно идет на убыль, еще не мертва» . Изображение недели от ЕКА / Хаббла . ЕКА. 5 ноября 2012 г. potw1245a . Проверено 12 ноября 2012 года .
  26. ^ "Звездные взрывы против монстров" . ESA / HUBBLE . ЕКА. 17 февраля 2014 г. potw1407a . Проверено 12 марта 2014 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Соседние экстремальные галактики связаны со скромными корнями (SpaceDaily) 7 июня 2006 г.
  • How To Bake A Galaxy (SpaceDaily) 19 июня 2006 г.
  • Обзор всего неба Большой обсерватории LIRG