Радиационная обратная связь AGN управляет галактическими оттоками и поглощением

Международная группа ученых представила результаты исследования, в котором впервые на большой статистике показана прямая связь между темпом аккреции в активных ядрах галактик (AGN), свойствами ионизированных оттоков газа и уровнем рентгеновского поглощения. Работа основана на данных обзора eROSITA Final Equatorial Depth Survey (eFEDS) и оптической спектроскопии, что позволило проанализировать 2840 AGN на красных смещениях менее 0,4.

Исследователи обнаружили, что доля галактик с мощными ионизированными оттоками (скоростью более 600 км/с) растет с увеличением болометрической светимости AGN: от 15% при светимости ниже 10^44 эрг/с до 60% при светимости выше 10^46 эрг/с. Аналогичная зависимость наблюдается и для темпа аккреции (отношения Эддингтона): при log ?_Edd > -1.7 доля оттоков достигает 57% против 29% при меньших значениях.

Ключевым результатом стало выявление антикорреляции между поглощением и темпом аккреции: у объектов с высоким отношением Эддингтона степень ядерного поглощения в пять раз ниже, чем у AGN с низким темпом аккреции. При этом около 1% выборки попадает в так называемую «запрещенную зону» на диаграмме N_H–?_Edd, где частота оттоков достигает 52%, что интерпретируется как короткоживущая фаза активной обратной связи.

Особенно интересно, что при выравнивании выборок по отношению Эддингтона все корреляции с болометрической светимостью исчезают. Это указывает на то, что именно радиационное давление, а не масса черной дыры, является движущей силой оттоков и изменений в количестве околоздерного вещества. Масса черной дыры, как выяснилось, не играет значимой роли в этих процессах.

Полученные результаты хорошо согласуются с теоретическими моделями радиационной обратной связи, в которых темп аккреции регулирует среду вокруг AGN, создавая мощные галактические оттоки и формируя структуру поглощающего материала. Работа бросает новый свет на процессы, связывающие активность сверхмассивных черных дыр с эволюцией их родительских галактик.

Исследование опубликовано в репозитории arXiv и готовится к публикации в рецензируемом журнале. Оно демонстрирует возможности обзора eROSITA для изучения физики активных ядер галактик в широком диапазоне светимостей и темпов аккреции.