การรวมและการจำแนก AGN

กาแล็กซีที่มีพลัง (active galaxy) ที่สังเกตได้หลายประเภทนั้นสามารถทำความเข้าใจได้ผ่านแบบจำลองรวม (unified models) ซึ่งอธิบายว่ากลไกหลักที่เหมือนกันจะปรากฏแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับทิศทางการมองและสถานะการสะสมมวล

Definition

การรวม AGN คือกรอบแนวคิดที่อธิบายประเภทต่างๆ ของนิวเคลียสดาราจักรมีพลังที่สังเกตได้ว่าเป็นวัตถุที่มีลักษณะคล้ายกันโดยเนื้อแท้จำนวนน้อย ซึ่งรูปลักษณ์ภายนอกเปลี่ยนแปลงไปตามมุมมอง การมีอยู่ของลำอนุภาค และอัตราการสะสมมวล มากกว่าที่จะเป็นปรากฏการณ์ที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการจำแนกประเภทของนิวเคลียสดาราจักรมีพลัง (active galactic nuclei) ออกเป็นประเภทต่างๆ เช่น เซย์เฟิร์ต 1 และ 2, ประเภทที่มีคลื่นวิทยุแรงและคลื่นวิทยุเบา, และวัตถุที่มีเส้นสเปกตรัมกว้างและแคบ; แบบจำลองรวมที่อิงตามทิศทางการมองพร้อมกับวงแหวนฝุ่นบดบัง (obscuring torus); บทบาทของลำอนุภาคสัมพัทธภาพ (relativistic jets) และอัตราการสะสมมวล (accretion rate); และการสังเกตการณ์ที่สนับสนุนและท้าทายแนวคิดการรวมนี้

Core questions

• นิวเคลียสดาราจักรมีพลังถูกจำแนกตามการสังเกตการณ์อย่างไร?
• วงแหวนฝุ่นบดบังสร้างความแตกต่างระหว่างประเภท 1 และประเภท 2 ได้อย่างไร?
• ลำอนุภาคและอัตราการสะสมมวลมีบทบาทอย่างไรในการจำแนกประเภท?
• แบบจำลองรวมอย่างง่ายประสบความสำเร็จในด้านใดและมีข้อจำกัดในด้านใด?

Key theories

การรวมที่อิงตามทิศทางการมอง

นิวเคลียสมีพลังประเภท 1 และประเภท 2 แตกต่างกันส่วนใหญ่เนื่องจากวงแหวนฝุ่นบดบังบริเวณเส้นสเปกตรัมกว้างจากบางมุมมอง ดังนั้นวัตถุเดียวกันจึงปรากฏแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับทิศทางการมอง

บริเวณเส้นสเปกตรัมกว้างที่ซ่อนอยู่

การใช้สเปกโทรโพลาไรเมตรีกับกาแล็กซีเซย์เฟิร์ตที่มีเส้นสเปกตรัมแคบได้เผยให้เห็นเส้นสเปกตรัมกว้างในแสงที่กระเจิงและมีโพลาไรซ์ ซึ่งเป็นหลักฐานโดยตรงว่าบริเวณเส้นสเปกตรัมกว้างที่ถูกบดบังเป็นพื้นฐานของวัตถุประเภท 2

นอกเหนือจากการอิงตามทิศทางการมองอย่างเดียว

บทความทบทวนสมัยใหม่ยอมรับว่าอัตราการสะสมมวล การมีอยู่ของลำอนุภาค และความแตกต่างโดยเนื้อแท้ ไม่ใช่เพียงแค่ทิศทางการมองเท่านั้น ที่จำเป็นสำหรับการจำแนกนิวเคลียสมีพลังอย่างสมบูรณ์

Clinical relevance

แนวคิดการรวมได้นำมาซึ่งความเป็นระเบียบทางแนวคิดให้กับความหลากหลายที่สับสนของกาแล็กซีมีพลัง โดยเป็นแนวทางในการสำรวจเพื่อตีความนิวเคลียสมีพลัง และวิธีการพิจารณาจำนวนและการบดบังของพวกมันเมื่อทำการวัดการเติบโตของหลุมดำทั่วทั้งจักรวาล

History

การตรวจจับเส้นสเปกตรัมกว้างที่ซ่อนอยู่ (hidden broad lines) ใน NGC 1068 ด้วยเทคนิคสเปกโทรโพลาไรเมตรี (spectropolarimetric) โดย Antonucci และ Miller ในปี 1985 ได้ให้หลักฐานสำคัญสำหรับการรวมที่อิงตามทิศทางการมอง ซึ่งถูกสังเคราะห์ในบทความทบทวนของ Antonucci ในปี 1993 และขยายไปยังวัตถุที่มีคลื่นวิทยุแรงโดย Urry และ Padovani งานวิจัยในภายหลังได้ปรับปรุงภาพรวมให้รวมถึงอัตราการสะสมมวลและความหลากหลายโดยเนื้อแท้

Key figures

• Robert Antonucci
• Joseph Miller
• Megan Urry
• Hagai Netzer

Seminal works

• antonucci1985
• antonucci1993
• urry1995

Frequently asked questions

นิวเคลียสมีพลังประเภท 1 และประเภท 2 แตกต่างกันอย่างไร?

นิวเคลียสประเภท 1 แสดงทั้งเส้นสเปกตรัมการปล่อยก๊าซแบบกว้างและแคบ ซึ่งบ่งชี้ว่าสามารถมองเห็นก๊าซที่เคลื่อนที่เร็วใกล้หลุมดำได้อย่างชัดเจน ในขณะที่ประเภท 2 แสดงเฉพาะเส้นสเปกตรัมแคบเท่านั้น เนื่องจากวงแหวนฝุ่นบดบังบริเวณเส้นสเปกตรัมกว้างด้านในจากแนวสายตาของเรา

ความแตกต่างทั้งหมดระหว่างกาแล็กซีมีพลังเป็นเพียงเรื่องของมุมมองเท่านั้นหรือไม่?

ไม่ ทิศทางการมองอธิบายความหลากหลายได้มาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการแบ่งแยกระหว่างประเภท 1 และประเภท 2 แต่อัตราการสะสมมวล การมีอยู่ของลำอนุภาคที่ทรงพลัง และความแตกต่างทางกายภาพที่แท้จริงก็จำเป็นสำหรับการจำแนกประเภทที่สมบูรณ์เช่นกัน