Galaxienverschmelzungen spielen eine entscheidende Rolle in der kosmologischen Evolution von Galaxien. Während der Galaxienverschmelzung können Gezeitenkräfte die Akkretion und Rückkopplung der zentralen Schwarzen Löcher in verschmelzenden Galaxien auslösen, wodurch duale aktive galaktische Kerne (AGNs) entstehen.
Solche bestätigten Fälle dualer AGNs sind derzeit jedoch recht selten. Weitere Verschmelzungen dualer AGNs könnten supermassive Doppelsterne schwarzer Löcher bilden, die wichtige Quellen niederfrequenter Gravitationswellen im Universum sind.
Das Studium der Emissionseigenschaften dualer AGNs hilft nicht nur dabei, Galaxienverschmelzungen und -entwicklungen zu verstehen, sondern spielt auch eine wichtige Rolle bei der Weiterentwicklung der Multi-Messenger-Astronomie.
In einer aktuellen Studie veröffentlicht In Das Astrophysikalische JournalXu Wancheng, ein Doktorand unter der Leitung von Prof. Cui Lang und Prof. Liu Xiang vom Xinjiang Astronomical Observatory (XAO) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, führte zusammen mit den Mitarbeitern phasenreferenzierte Beobachtungen mit dem Very Long Baseline Array (VLBA) bei 5 GHz an vier bestätigten, per Funk ausgewählten dualen AGNs in der Region Stripe 82 durch.
Die Forscher erhielten hochauflösende Radiobilder von acht Unterquellen in den vier dualen AGNs auf Grundlage der Mehrphasenzentrumstechnik und konnten erfolgreich zwei kompakte Radiokerne entdecken, die J0051+0020B und J2300-0005A entsprachen.
Diese beiden Subquellen wiesen eine hohe Helligkeitstemperatur (>106 K) und Radioemissionsleistung (>1021 W/Hz) auf, was typische Merkmale kompakter Radiojets darstellt. Die anderen sechs Komponenten wurden von VLBA nicht erkannt und ihre 5-GHz-Radioemission wurde in den hochauflösenden Bildern nicht erkannt.
Basierend auf den VLBA-Beobachtungen und Mehrbandeigenschaften wie optischen und Röntgendaten von Zielquellen analysierten die Forscher die Ursprünge der 5-GHz-Radioemission jeder Komponente in den vier dualen AGNs und untersuchten die Unterschiede zwischen dualen AGNs und isolierten AGNs.
Die Erkenntnisse untermauerten die Durchführbarkeit und Vorteile der Weitfeld-Very-Long-Baseline-Interferometrie (VLBI), einem leistungsfähigen Werkzeug für hochauflösende Bildgebung und präzise astrometrische Messungen, bei der Bestimmung der Positionen schwarzer Löcher in dualen AGNs und der Charakterisierung ihrer kompakten Radioemissionen.
Durch Multibandbeobachtungen wurden die vier radioselektierten dualen AGNs in der Region Stripe 82 bestätigt. Darüber hinaus helfen die Multiband- und Multiskalenbeobachtungsstudien an seltenen und zuverlässigen dualen AGN-Quellen, den komplexen Prozess der Galaxienverschmelzung aufzudecken.
Diese Studie liefert wertvolle Erkenntnisse für zukünftige eingehende Analysen und Diskussionen zu Beobachtungsstudien größerer Dual-AGN-Proben.
Mehr Informationen:
Wancheng Xu et al, Sehr lange Basislinien-Array-Beobachtungen der Radioemission im Parsec-Maßstab in dualen aktiven galaktischen Kernen, Das Astrophysikalische Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad463b