Mit den Weltraumteleskopen XMM-Newton der ESA und NuSTAR der NASA haben Astronomen eine nahegelegene aktive Galaxie namens NGC 7582 beobachtet arXiv Pre-Print-Server, mehr Licht auf die Variabilität des Röntgenspektralspektrums des aktiven galaktischen Kerns (AGN) von NGC 7582 werfen.
Ein AGN ist eine kompakte Region im Zentrum einer Galaxie, die leuchtender ist als das Licht der umgebenden Galaxie. Studien zeigen, dass AGNs entweder aufgrund des Vorhandenseins eines Schwarzen Lochs oder der Sternentstehungsaktivität im Kern der Galaxie sehr energiereich sind.
Astronomen teilen AGNs im Allgemeinen basierend auf Emissionslinienmerkmalen in zwei Gruppen ein. AGNs vom Typ 1 zeigen breite und schmale Emissionslinien, während AGNs vom Typ 2 nur schmale Emissionslinien aufweisen. Beobachtungen zeigten jedoch, dass einige AGNs zwischen verschiedenen Spektraltypen wechseln; Daher wurden sie AGNs mit wechselndem Aussehen (CL) genannt.
In einer Entfernung von etwa 73 Millionen Lichtjahren von der Erde ist NGC 7582 eine Typ-2-Seyfert-Galaxie mit einem sich verändernden AGN. Die Galaxie hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren und in ihrem Kern ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer Masse von etwa 55 Millionen Sonnenmassen.
Jetzt hat ein Team von Astronomen unter der Leitung von Mehdy Lefkir von der Universität Leicester, Großbritannien, die verfügbaren Beobachtungsdaten von NGC 7582 analysiert, die zwischen 2001 und 2018 mit XMM-Newton und NuSTAR gewonnen wurden. Das Hauptziel ihrer Studie war es, den Kurzschluss zu erklären – und langfristiges Röntgenverhalten dieser Quelle.
„Um die Variabilität zu untersuchen, führen wir eine zeitaufgelöste Spektralanalyse unter Verwendung eines phänomenologischen Modells und eines physikalisch motivierten Modells (uxclumpy) durch. Die spektrale Anpassung wird mithilfe einer verschachtelten Sampling-Monte-Carlo-Methode erreicht. Uxclumpy ermöglicht es, verschiedene Geometrien des Absorbers zu testen könnte zu AGN-Spektren passen“, erklärten die Forscher.
Es stellte sich heraus, dass NGC 7582 eine langfristige Variabilität zwischen den von Lefkirs Team durchgeführten Beobachtungen aufweist, aber auch eine kurzfristige Variabilität in zwei Beobachtungen, die zuvor nicht untersucht wurde. Die Astronomen fanden heraus, dass die lang- und kurzfristigen Schwankungen auf intrinsische Änderungen der Röntgenleuchtkraft der Quelle und Änderungen der Absorption in der Sichtlinie zurückzuführen sind.
Laut dem Papier wird diese Absorption am besten durch einen vollständig abdeckenden klumpigen Absorber beschrieben. Die Forscher stellten fest, dass die kurzfristige Variabilität von NGC 7582 durch einen kugelförmigen Klumpen mit einem Dichteprofil erklärt werden könnte, das im Kern seinen Höhepunkt erreicht und langsam zur Oberfläche des Klumpens hin abnimmt.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich der Absorber in einer Entfernung von nicht mehr als 1,95 Lichtjahren von der Röntgenquelle befindet und sich mit einer Quergeschwindigkeit von mehr als etwa 700 km/s bewegt. Unter der Annahme, dass der Absorber eine einzelne Wolke in Sichtlinie ist, wird die Größe dieser Wolke auf mehr als 100 Millionen Kilometer geschätzt.
Alles in allem deuten die Beobachtungen auf das Vorhandensein verschiedener Wolkendichten oder sogar eines Dichtegradienten innerhalb einer einzelnen Wolke hin. Dies begünstigt nach Ansicht der Autoren des Papiers ein kometenförmiges Wolkenszenario oder zumindest eine ungleichmäßige Wolke.
Mehr Informationen:
Mehdy Lefkir et al., Ein genauer Blick auf die Röntgenspektralvariabilität von NGC 7582, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2303.17473
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