Смена активности в 105 галактиках объяснена аккрецией чёрной дыры

Международная группа астрономов представила исследование меняющихся активных галактических ядер (changing-look AGN) на основе данных спектроскопических обзоров DESI и SDSS, а также снимков телескопа Subaru (HSC). Работа опубликована в архиве препринтов arXiv и охватывает 105 объектов, у которых наблюдались быстрые изменения активности ядра.

Меняющиеся AGN — это галактики, где активность центрального сверхмассивного чёрной дыры резко усиливается или ослабевает на коротких временных масштабах. До сих пор оставалось неясным, как это связано со свойствами самой галактики. Авторы провели двухэпохальный спектрофотометрический анализ спектров DESI и SDSS, а изображения HSC использовали для разделения переменного AGN-компонента и постоянного звёздного населения.

Оказалось, что 79 из 105 (75,2%) галактик-хозяев являются спокойными, то есть в них нет активного звёздообразования. Кроме того, у 31 из 105 (29,5%) обнаружены признаки пост-вспышечного звёздного населения — такие галактики пережили недавнюю вспышку звездообразования, которая уже затухла.

Для 82 объектов с протяжённым излучением хозяев астрономы провели сравнение с квазарами на аналогичном красном смещении и с похожей звёздной массой. По уровню звездообразования, бальмеровскому поглощению и доле спокойных галактик выборка оказалась в целом схожа с контрольными квазарами, но пост-вспышечные хозяева встречаются среди меняющихся AGN чаще.

Интересно, что галактики с протяжённой морфологией чаще оказываются спокойными, чем компактные, однако после подбора по красному смещению и массе эта разница исчезает. Это говорит о том, что морфология сама по себе не является определяющим фактором.

Важным результатом стало отсутствие реакции узких эмиссионных линий O II и O III на изменения континуума и широких линий. Это согласуется с ожидаемой более медленной??ой областью узких линий, которая находится дальше от центра.

Совокупность данных указывает на то, что главной причиной переходов в меняющихся AGN является изменение темпа аккреции вещества на центральную сверхмассивную чёрную дыру, а не, например, вспышки звездообразования или приливные разрушения звёзд. Работа помогает лучше понять физику быстрой эволюции активности ядер галактик.