Активното галактичко јадро (АГЈ) ― збиено подрачје во средиштето на галаксијата што емитува значителна количина на енергија низ електромагнетниот спектар, со особини што укажуваат дека оваа сјајност не ја прават ѕвездите. Таков вишок, неѕвездени емисии се забележани во радио, микробрановите, инфрацрвените, оптичките, ултравиолетовите, рендгенските и гама-брановите. Галаксијата што е домаќин на АГЈ е нарекувана активна галаксија. Неѕвезденото зрачење од АГЈ е теоретизирано дека е резултат на собирање на материја од супермасивна црна дупка во средиштето на нејзината галаксија домаќин.
Активните галактички јадра се најсветлите постојани извори на електромагнетно зрачење во универзумот и, како такви, може да бидат користени како средство за откривање далечни тела; нивната еволуција како функција на космичкото време, исто така, поставува ограничувања на моделите на космосот.
Набљудуваните особини на АГЈ зависат од неколку својства како што се масата на средишната црна дупка, брзината на гасно насобирање на црната дупка, ориентацијата на насобирачкиот диск, степенот на згаснување на јадрото од прашина и присуството или отсуство на млазови.
Бројни подкласи на АГЈ се дефинирани врз основа на нивните забележани особини; најмоќните АГЈ се класифицирани како квазари. Блазар е АГЈ со млаз насочен кон Земјата, во кој зрачењето од млазот се засилува со релативистичко зрачење.
Историја мини| Квазарот 3C 273 забележан од вселенскиот телескоп „Хабл“. Релативистичкиот млаз од 3C 273 се појавува лево од светлиот квазар, а четирите прави линии насочени кон надвор од главниот извор се дифракциони шила предизвикани од телескопската оптика. Во текот на првата половина на 20 век, фотографските набљудувања на блиските галаксии открија некои карактеристични знаци на емисијата на АГЈ, иако сè уште немало физичко разбирање за природата на појавана на АГЈ. Некои рани набљудувања го вклучиле првото спектроскопско откривање на емисиони линии од јадрата на NGC 1068 и Месје 81 од страна на Едвард Фат (објавено во 1909 година), и откривањето на млазот во Месје 87 од Хебер Кертис (објавено во 1918 година). Понатамошни спектроскопски студии од астрономите, вклучувајќи ги Весто Слифер, Милтон Хумасон и Николас Мејол, забележале присуство на необични емисиони линии во некои јадра на галаксијата. Во 1943 година, Карл Сејферт објавил труд во кој ги опишал набљудувањата на блиските галаксии со светли јадра кои биле извори на невообичаено широки линии на емисија. Галаксиите забележани како дел од оваа студија се NGC 1068, NGC 4151, NGC 3516 и NGC 7469. Активните галаксии како овие се познати како Сејфертови галаксии во чест на пионерската работа на Сејферт.
Развојот на радиоастрономијата бил главен катализатор за разбирање на АГЈ. Некои од најраните откриени радиоизвори се блиските активни елиптични галаксии како што се Месје 87 и Кентаур А. Друг радиоизвор, Лебед А, бил идентификуван од Валтер Баде и Рудолф Минковски како плимна искривена галаксија со необичен спектар на емисиона линија, со рецесиска брзина од 16.700 километри во секунда. Третиот кембрички каталог на радиоизвори довел до понатамошен напредок во откривањето на нови радиоизвори, како и идентификување на изворите на видлива светлина поврзани со радиоемисијата. Во фотографските снимки, некои од овие тела биле речиси точки или квазиѕвездени по изглед, и биле класифицирани како квазиѕвездени радиоизвори (подоцна скратено како „квазари“).
Советско-ерменскиот астрофизичар Виктор Амбарцумјан ги претставил активните галактички јадра во раните 1950-ти. На Солвејската конференција за физика во 1958 година, Амбарцумјан претставил извештај во кој е тврдено дека „експлозиите во галактичките јадра предизвикуваат исфрлање на големи количини на маса. За да се случат овие експлозии, галактичките јадра мора да содржат тела со огромна маса и непозната природа. Од оваа точка па напред, активните галактички јадра станале клучен составен дел во теориите за галактичката еволуција“. Неговата идеја првично била прифатена скептично. (PDF)
Голем пробив било мерењето на црвеното поместување на квазарот 3C 273 од Мартен Шмит, објавено во 1963 година. Шмит забележал дека ако ова тело е вонгалактичко (надвор од Млечниот Пат, на космолошко растојание), тогаш неговото големо црвено поместување од 0,158 имплицирало дека тоа е јадреното подрачје на галаксијата околу 100 пати помоќно од другите радио галаксии кои биле идентификувани. Набргу потоа, оптичките спектри биле искористени за мерење на црвените поместувања на се поголем број квазари вклучувајќи го и 3C 48, уште подалеку при црвено поместување на 0,37.
Огромната осветленост на овие квазари, како и нивните необични спектрални својства, покажале дека нивниот извор на енергија не може да бидат обични ѕвезди. Насобирањето на гас на супермасивна црна дупка била предложена како извор на моќта на квазарите во трудовите од Едвин Салпетер и Јаков Зелдович во 1964 година. Во 1969 година, Доналд Линден-Бел предложил блиските галаксии да содржат супермасивни црни дупки во нивните средишта како реликти на „мртвите“ квазари, и дека насобирањето на црните дупки е извор на енергија за неѕвездената емисија во блиските Сејфертови галаксии. Во 1960-тите и 1970-тите, раните набљудувања на рендгенската астрономија покажале дека Сејфертовите галаксии и квазари на се моќни извори на емисија на рендгенски зраци, кои потекнуваат од внатрешните области на насобирачките дискови на црните дупки.
Денес, АГЈ е главна тема на астрофизичко истражување, и набљудувачки и теоретски. Истражувањето на активните галактички јадра опфаќа набљудувачки истражувања за пронаоѓање на АГЈ во широк опсег на сјајност и црвено поместување, испитување на космичката еволуција и раст на црните дупки, студии на физиката на насобирањето на црните дупки и емисијата на електромагнетно зрачење од АГЈ, испитување на својствата на млазовите и одливот на материјата од АГЈ и влијанието на насобирањето на црните дупки и активноста на квазарите врз еволуцијата на галаксиите.
Модели Од доцните 1960-ти, тврдено е дека едно АГЈ мора да се напојува со насобирање на маса на масивни црни дупки (106 до 1010 пати поголема од сончевата маса). Активните галактички јадра се и збиени и постојано крајно сјајни. Насобирањето потенцијално може да даде многу ефикасно претворање на потенцијалната и кинетичката енергија во зрачење, а масивната црна дупка има висока Едингтонова сјајност, и како резултат на тоа, може да ја обезбеди забележаната висока трајна сјајност. Сега е верувано дека постојат супермасивни црни дупки во средиштата на повеќето, ако не и на сите масивни галаксии, бидејќи масата на црната дупка добро корелира со брзината на расеаност на галактичкото испакнување (релација М-сигма) или со сјајноста на испакнатоста. Така, особините слични на АГЈ се очекувани секогаш кога снабдувањето со материјал за насобирање доаѓа во сферата на влијание на средишната црна дупка.
Насобирачки диск
Во стандардниот модел на актино галактичко јадро, студениот материјал блиску до црна дупка образува насобирачки диск. Дисипативните постапки во насобирачките диск ја пренесуваат материјата навнатре, а аголниот момент нанадвор, додека предизвикуваат загревање на насобирачкиот диск. Очекуваниот спектар на насобирачки диск достигнува врв во оптичко-ултравиолетовиот бран; Покрај тоа, корона од врел материјал настанува над насобирачкиот диск и може инверзно-Комптонови расејувачки фотони до енергии на рендгенски зраци. Зрачењето од насобирачки диск го возбудува ладниот атомски материјал блиску до црната дупка и тоа пак зрачи на одредени линии на емисија. Голем дел од зрачењето на АГЈ може да биде прикриено со меѓуѕвезден гас и прашина блиску до насобирачкиот диск, но (во стабилна состојба) ова ќе биде повторно зрачено на некој друг брановиден опсег, најверојатно инфрацрвениот.
Релативистички млазови
десно|мини|209x209пкс| Слика направена од вселенскиот телескоп „Хабл“ од млаз долг 5000 светлосни години исфрлен од активната галаксија М87. Синото синхротронско зрачење е во спротивност со жолтата ѕвездена светлина од галаксијата домаќин. Некои насобирачки дискови произведуваат млазови од двојни, силно усогласени и брзи одливи кои излегуваат во спротивни насоки од блиску до дискот. Насоката на исфрлање на млазот се определува или со оската на аголниот моментум на дискот за насобирање или од оската на центрифугирање на црната дупка. Механизмот за производство на млаз и всушност составот на млазот во многу мали размери во моментов не се разбрани поради прениската резолуција на астрономските инструменти. Млазовите ги имаат своите најочигледни набљудувачки ефекти во радио брановидниот опсег, каде што интерферометрија со многу долга основна линија може да биде користена за проучување на синхротронското зрачење што го испуштаат при резолуции од потпарсечни скали. Сепак, тие зрачат во сите бранови појаси од радиобранот до опсегот на гама-зраците преку синхротронот и инверзно-Комптоновата расејувачка постапка, па така млазовите на активните галактички јадра се втор потенцијален извор на секое набљудувано постојано зрачење.
Зрачно неефикасно активно галактичко јадро Постои класа на „зрачно неефикасни“ решенија на равенките што управуваат со насобирањето. Постојат неколку теории, но најпозната од нив е адвекциско доминираниот насобирачки диск (АДНД). Во овој вид на насобирање, кој е важен за стапките на насобирање многу под Едингтоновата граница, насобраната материја не образува тенок диск и следствено не ефикасно ја зрачи енергијата што ја стекнала додека се движела блиску до црната дупка. Зрачно неефикасното насобирање е искористено за да биде објаснето недостатокот на силно зрачење од типот на актично галактичко од масивните црни дупки во средиштата на елиптичните галаксии во јата, каде што во спротивно би можеле да бидат очекувани високи стапки на насобирање и соодветно висока сјајност. Очекувано е дека на зрачно неефикасно актично галактичко јадро му недостасуваат многу од карактеристичните особини на стандардното АГЈ со насобирачки диск.
Забрзување на честички Активните галактички јадра се кандидатски извор на космички зраци со висока и крајновисока енергија (видете исто така центрифугален механизам на забрзување) .
Набљудувачки особини Меѓу многуте интересни особини на активните галактички јадра:
многу висока сјајност, видлива до многу високи црвени поместувања , мали емитирачки региони, милипарсеци во пречник, силна еволуција на функциите на сјајност, забележлива емисија низ целиот електромагнетен спектар.
Видови активни галаксии Удобно е да биде поделени активните галактички јадра на две класи, конвенционално наречени радиотивки и радиогласни. Радиогласните тела имаат придонеси за емисија и од млазот(ите) и од лобусите што ги надувуваат млазновите. Овие придонеси за емисија доминираат во сјајноста на активните галактички јадра на радиобранови должини и можеби на некои или на сите други бранови должини. Радиотивките тела се поедноставни бидејќи млазот и секоја емисија поврзана со млазот може да бидат занемарени на сите бранови должини.
Терминологијата на АГЈ често е збунувачка, бидејќи разликите помеѓу различните типови на АГЈ понекогаш ги одразуваат историските разлики во тоа како предметите биле откриени или првично класифицирани, наместо вистински физички разлики.
Радиотивко активно галактичко јадро
Јадрено подрачје со нискојонизациски оддавни линии (ЈПНЈОЛ). Како што наведува името, овие системи покажуваат само слаби подрачја со јадрена емисија и нема други знаци на емисија на АГЈ. Дискутабилно е дали сите такви системи се вистинити АГЈ (напојувани со насобирање на супермасивна црна дупка). Ако се, тие ја сочинуваат класата со најниска сјајност на радиотивко АГЈ. Некои може да бидат радиотивки аналози на радио галаксиите со ниска возбуда (види подолу).