Phản hồi AGN và Đồng tiến hóa Thiên hà

Mối tương quan chặt chẽ giữa các lỗ đen siêu khối và các thiên hà chủ của chúng, cùng với năng lượng giải phóng bởi các nhân hoạt động, cho thấy một mối liên hệ sâu sắc giữa sự phát triển của lỗ đen và sự tiến hóa của thiên hà.

Definition

Phản hồi AGN là ảnh hưởng mà một lỗ đen siêu khối đang bồi tụ tác động lên thiên hà chủ của nó thông qua bức xạ, gió và luồng vật chất (jet), trong khi đồng tiến hóa đề cập đến các mối tương quan được quan sát và sự điều hòa lẫn nhau được giả định giữa sự phát triển của lỗ đen và sự hình thành của thiên hà xung quanh.

Scope

Chủ đề này bao gồm các mối quan hệ tỷ lệ giữa khối lượng lỗ đen và các đặc tính của thiên hà chủ, phản hồi năng lượng mà qua đó các nhân hoạt động đẩy gió và làm nóng khí xung quanh, sự phân biệt giữa các chế độ phản hồi bức xạ và cơ học, và vai trò của phản hồi trong việc dập tắt sự hình thành sao trong các thiên hà lớn.

Core questions

• Những mối quan hệ tỷ lệ nào kết nối khối lượng lỗ đen với các đặc tính của thiên hà chủ?
• Một nhân hoạt động truyền năng lượng vào thiên hà chủ của nó bằng cách nào?
• Sự khác biệt giữa phản hồi bức xạ và phản hồi cơ học là gì?
• Phản hồi có dập tắt sự hình thành sao trong các thiên hà lớn không?

Key theories

Các mối quan hệ tỷ lệ giữa lỗ đen và thiên hà chủ

Khối lượng của một lỗ đen trung tâm tương quan chặt chẽ với độ phân tán vận tốc và khối lượng của phần phình (bulge) của thiên hà chủ, cho thấy sự phát triển của chúng có liên kết vật lý.

Mối quan hệ M-sigma

Mối tương quan mạnh mẽ giữa khối lượng lỗ đen và độ phân tán vận tốc sao của phần phình là một bằng chứng hàng đầu cho sự đồng tiến hóa và là mục tiêu cho các mô hình phản hồi.

Phản hồi bức xạ và cơ học

Các nhân hoạt động ảnh hưởng đến thiên hà chủ của chúng thông qua cả gió do bức xạ điều khiển trong các pha sáng và thông qua các luồng vật chất (jet) làm nóng khí cụm, hai chế độ này hoạt động trong các chế độ khác nhau.

Clinical relevance

Phản hồi AGN được viện dẫn trong các mô hình hình thành thiên hà để ngăn chặn sự phát triển của các thiên hà lớn nhất và giải thích tại sao chúng lại già và đỏ; các mối tương quan giữa lỗ đen và thiên hà chủ khiến các lỗ đen siêu khối trở thành nhân vật trung tâm trong câu chuyện tiến hóa của thiên hà.

History

Các cuộc khảo sát vào cuối những năm 1990 đã xác định rằng các thiên hà lớn thường chứa các lỗ đen trung tâm có khối lượng tỷ lệ với thiên hà chủ, và khám phá về mối quan hệ M-sigma vào năm 2000 đã làm rõ hơn mối liên hệ này. Các quan sát về gió do AGN điều khiển và sự làm nóng khí cụm sau đó đã xác lập phản hồi là một thành phần quan trọng trong sự tiến hóa của thiên hà.

Key figures

• John Kormendy
• Andrew Fabian
• Laura Ferrarese
• David Merritt

Seminal works

• magorrian1998
• ferrarese2000
• fabian2012

Frequently asked questions

Mối quan hệ M-sigma là gì?

Đây là mối tương quan được quan sát giữa khối lượng của lỗ đen trung tâm của một thiên hà và độ phân tán vận tốc của các ngôi sao trong phần phình của nó. Sự chặt chẽ của mối quan hệ này cho thấy lỗ đen và thiên hà đã ảnh hưởng đến sự phát triển của nhau.

Làm thế nào một lỗ đen nhỏ bé có thể ảnh hưởng đến toàn bộ thiên hà?

Mặc dù lỗ đen rất nhỏ so với thiên hà, năng lượng giải phóng khi nó bồi tụ khí là rất lớn. Ngay cả một phần nhỏ của năng lượng đó, được truyền đến khí xung quanh thông qua gió, bức xạ hoặc luồng vật chất (jet), cũng có thể làm nóng hoặc đẩy khí ra ngoài và điều hòa sự hình thành sao.