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# Physik# Astrophysik der Galaxien

Untersuchung aktiver galaktischer Kerne: Typ-1 und Typ-2

Ein Blick auf das Verhalten aktiver galaktischer Kerne und ihrer Wirtgalaxien.

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Aktive Galaktische KerneAktive Galaktische KerneEntdecktGalaxieninteraktionen enthüllt.Einblicke in AGN-Verhalten und
Inhaltsverzeichnis

Dieser Artikel bespricht die Eigenschaften und Verhaltensweisen bestimmter Arten von Galaxien, die als aktive galaktische Kerne (AGN) bekannt sind. AGN sind Regionen in Galaxien, die signifikante und energische Aktivität zeigen, oft in Verbindung mit supermassiven schwarzen Löchern in ihren Zentren. Wir konzentrieren uns auf zwei Haupttypen von AGN, die wir als Typ-1 und Typ-2 bezeichnen.

Was sind AGN?

Aktive galaktische Kerne sind helle Bereiche, die in einigen Galaxien zu finden sind. Ihre Helligkeit kommt von Gas und Staub, die in supermassive Schwarze Löcher spiralen, die riesige schwarze Löcher im Zentrum dieser Galaxien sind. Die Materie, die in diese schwarzen Löcher fällt, erzeugt eine Menge Energie, die über verschiedene Wellenlängen des Lichts sichtbar ist, insbesondere im Röntgen- und Infrarotbereich.

Typen von AGN

Typ-1 AGN zeigen breite Emissionslinien. Das bedeutet, dass das Licht, das sie ausstrahlen, ein breites Spektrum von Wellenlängen hat, was darauf hinweist, dass wir direkt in ihre zentralen Bereiche sehen können. Im Gegensatz dazu zeigen Typ-2 AGN diese breiten Linien nicht. Stattdessen wird ihr Licht von Gas und Staub verdeckt, was es schwieriger macht, das zentrale schwarze Loch zu sehen.

Forschungszweck

Die Forschung zielt darauf ab, die Eigenschaften von AGN während eines bestimmten Zeitraums in der Geschichte des Universums zu untersuchen, insbesondere als viele supermassive schwarze Löcher schnell wuchsen. Wir schauen uns an, wie viel Gas unsere Sicht auf diese schwarzen Löcher blockiert und was das über die Galaxien, die sie beherbergen, aussagt.

Bedeutung des Studiums von AGN

Das Studium von AGN hilft uns zu verstehen, wie Galaxien sich entwickeln und wachsen. Das Verständnis der Rollen von Gas und Staub sowie des Wachstums von schwarzen Löchern gibt Einblicke, wie Sterne in Galaxien entstehen und wie diese Galaxien Material teilen.

Methoden, die wir verwendet haben

Wir haben Daten aus verschiedenen Quellen analysiert und uns auf AGN konzentriert, die durch Röntgenbeobachtungen identifiziert wurden. Wir haben auch optische und infrarote Daten betrachtet, um mehr über die Wirtsgalaxien zu erfahren. Wir haben AGN basierend auf ihren spektralen Eigenschaften kategorisiert und ihre Eigenschaften durch detaillierte Analysen unter Verwendung fortschrittlicher Techniken bestimmt.

Stichprobenauswahl

Unsere Studie verwendete eine Stichprobe von AGN, die sorgfältig nach bestimmten Kriterien ausgewählt wurden. Wir haben uns auf AGN konzentriert, die im Röntgenbereich entdeckt wurden und genügend Daten hatten, um sie genau als Typ-1 oder Typ-2 zu klassifizieren. Das gibt uns ein klareres Bild davon, wie häufig jeder Typ von AGN ist und wie sie sich verhalten.

Eigenschaften der Wirtsgalaxien

Die Eigenschaften der Galaxien, die AGN beherbergen, sind entscheidend für unser Verständnis. Wir haben die Massen dieser Galaxien und ihre Sternentstehungsraten geschätzt. Diese Informationen helfen uns zu bestimmen, wie Galaxien sich im Laufe der Zeit entwickeln und wie sie zu den Bedingungen beitragen, die für AGN-Aktivität notwendig sind.

Sternentstehungsraten

Die Sternentstehungsrate (SFR) gibt an, wie schnell eine Galaxie neue Sterne erzeugen kann. In unserer Studie fanden wir heraus, dass sowohl Typ-1 als auch Typ-2 AGN ähnliche Sternentstehungsraten hatten. Das deutet darauf hin, dass beide AGN-Typen wahrscheinlich in Galaxien existieren, die aktiv Sterne bilden, unabhängig von ihrer Klassifikation.

Gasverdeckung

Gasverdeckung bezieht sich auf das Material, das unsere Sicht auf die zentralen schwarzen Löcher blockiert. Wir haben untersucht, wie viel Gas in verschiedenen AGN vorhanden ist und wie sich das auf das Licht auswirkt, das wir sehen. Wir fanden heraus, dass viele Typ-2 AGN erhebliche Mengen Gas in ihrer Sichtlinie hatten, was unsere Fähigkeit einschränkt, die schwarzen Löcher direkt zu beobachten.

Eddington-Verhältnis

Wir haben das Eddington-Verhältnis untersucht, das die Kräfte vergleicht, die auf ein schwarzes Loch durch Schwerkraft und Strahlungsdruck wirken. Diese Messung hilft uns zu verstehen, wie aktiv das schwarze Loch beim Konsum von Materie ist. Die meisten Typ-1 AGN lagen über der effektiven Grenze, was auf eine stärkere Aktivität im Vergleich zu Typ-2 AGN hinweist.

Ergebnisse in Bezug auf AGN-Typen

Unsere Ergebnisse zeigten, dass die Verdeckung und die Eigenschaften der Sternentstehung zwischen Typ-1 und Typ-2 AGN unterschiedlich sind. Typ-1 AGN haben im Allgemeinen weniger Verdeckung aufgrund ihrer direkten Sichtbarkeit, während Typ-2 AGN oft durch Gas und Staub abgeschirmt sind.

Diskussion der Ergebnisse

Die Anwesenheit signifikanter Mengen interstellarer Materie (ISM) in Typ-2 AGN deutet darauf hin, dass diese Galaxien in anderen evolutiven Phasen sind als Typ-1 AGN. Die Interaktion zwischen der Aktivität des schwarzen Lochs und den Sternentstehungsraten scheint von der Menge an Gas, das im Weg ist, beeinflusst zu werden.

Implikationen für zukünftige Forschung

Die Informationen, die aus dieser Forschung gewonnen wurden, bieten wertvolle Einblicke in die Evolution von Galaxien und ihren AGN. Sie ebnen den Weg für weitere Studien, um die Veränderungen im Verhalten von AGN im Laufe der Zeit zu untersuchen und was das für das Universum insgesamt bedeutet.

Fazit

Zusammenfassend gibt unsere Forschung Aufschluss über die komplexen Beziehungen zwischen AGN-Typen, ihren Wirtsgalaxien und den Materialien, die ihre Sichtbarkeit und Aktivität beeinflussen. Die gesammelten Daten ermöglichen ein besseres Verständnis dafür, wie Galaxien mit ihren schwarzen Löchern interagieren und neue Sterne bilden, was ein wichtiges Puzzlestück für die kosmische Evolution darstellt.

Dank

Wir danken den verschiedenen Teams und Organisationen, die die Daten und die Unterstützung bereitgestellt haben, die für diese Forschung notwendig waren. Gemeinsame Anstrengungen erweitern unser Verständnis in einem so umfangreichen Bereich und ermöglichen es uns, bedeutende Beiträge zum Studium aktiver galaktischer Kerne zu leisten.

Originalquelle

Titel: Observational Properties of AGN Obscuration During the Peak of Accretion Growth

Zusammenfassung: We investigated the gas obscuration and host galaxy properties of active galactic nuclei (AGN) during the peak of cosmic accretion growth of supermassive black holes (SMBHs) at redshift 0.8-1.8 using X-ray detected AGN with mid-infrared and far-infrared detection. The sample was classified as type-1 and type-2 AGN using optical spectral and morphological classification while the host galaxy properties were estimated with multiwavelength SED fitting. For type-1 AGN, the black hole mass was determined from MgII emission lines while the black hole mass of type-2 AGN was inferred from the host galaxy's stellar mass. Based on the derived parameters, the distribution of the sample in the absorption hydrogen column density ($N_{\rm H}$) vs. Eddington ratio diagram is examined. Among the type-2 AGN, $28\pm5$\% are in the forbidden zone, where the obscuration by dust torus cannot be maintained due to radiation pressure on dusty material. The fraction is higher than that observed in the local universe from the BAT AGN Spectroscopic Survey (BASS) data release 2 ($11\pm3$\%). The higher fraction implies that the obscuration of the majority of AGN is consistent with the radiation pressure regulated unified model but with an increased incidence of interstellar matter (ISM) obscured AGN. We discuss the possibility of dust-free absorption in type-1 AGN and heavy ISM absorption in type-2 AGN. We also find no statistical difference in the star-formation activity between type-1 and type-2 AGN which may suggest that obscuration triggered by a gas-rich merging is not common among X-ray detected AGN in this epoch.

Autoren: Bovornpratch Vijarnwannaluk, Masayuki Akiyama, Malte Schramm, Yoshihiro Ueda, Yoshiki Matsuoka, Yoshiki Toba, Naoki Matsumoto, Angel Ruiz, Ioannis Georgantopoulos, Ektoras Pouliasis, Elias Koulouridis, Kohei Ichikawa, Marcin Sawicki, Stephen Gwyn

Letzte Aktualisierung: 2024-03-10 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2403.06409

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.06409

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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