Die aktiven Zentren von Elliptischen Galaxien

Die aktiven Zentren von Elliptischen Galaxien
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Kurze Geschichte der AGN
• 1943 führte Carl Seyfert eine neue Klasse von Galaxien ein mit
einem extrem hellen Kern: Seyfert-Galaxien.
Kurze Geschichte der AGN
• 1943 führte Carl Seyfert eine neue Klasse von Galaxien ein mit
einem extrem hellen Kern: Seyfert-Galaxien.
Eigenschaften der Spektren von Seyfertgalaxien
10
• Gesamtleuchtkraft des Zentrums: 10 L⊙ innerhalb von r ≤ 100 pc
• Ungewöhnlich breite Energieverteilung
Seyfert 1
Seyfert 2
• Starke Emissionslinien sehr hoher Anregung
• Linien extrem breit: Dopplerverbreiterung
∆λ
λ
=
∆v
c
∆v =∼ 20,000km / s
O III
Radiogalaxien
• Um 1940: erste Radiobeobachtungen.
• Radiogalaxien: Elliptische Galaxien mit einer starken Radioquelle im
Zentrum und 2 seltsamen Radiostrukturen auf entgegen
gesetzten Seiten des Zentrums.
Quasare
• 1960: Einige Radioquellen waren punktförmig und wurden als im Radiobereich
besonders helle Sterne interpretiert:
QUASAR: quasi-stellar radio source
• Die Spektren der Quasare waren den Seyfertspektren sehr ähnlich
Aber: Optisches Spektrum mit starken, breiten Emissionslinien konnte keinen
atomaren Übergängen zugeordnet werden
• Maarten Schmidt kann Emissionslinien der Radioquelle 3C 273 als die
Balmer-Serie des Wasserstoffs identifizieren, allerdings mit extrem
hoher Rotverschiebung von z = 0.158
1963
Maarten Schmidt: 3C273, a star-like object with large redshift, Nature (1963):
The stellar object is the nuclear region of a galaxy with a cosmological redshift of
0.158, corresponding to an apparent velocity of 47,400 km/s. The distance would be
around 500 megaparsecs, and the diameter of the nuclear region would have to be
less than 1 kiloparcsec. This nuclear region would be about 100 times brighter than
the luminous galaxies which have been identified with radio sources so far...
3C 273
Die Hubblekonstante:
Hubble (1929)
Homogenes, isotropes Universum:
v(r, t) = H(t) r
Hubblekonstant
Beobachtungen:
H 0 = 71 km / s / Mpc
Wenn Licht durch ein expandierendes Universum läuft wird seine Wellenlänge
gedehnt.
Mit R(t) der Radius des Universums zur Zeit t folgt:
λ( t =0) = λemit ⋅
R( t =0)
Remit
λ( t =0) − λemit R( t =0)
z=
=
−1
R
λemit
Die Rotverschiebung bestimmt direkt um welchen Faktor sich das Universum
seit der Emission ausgedehnt hat.
Quasare bei hohen Rotverschiebungen und der Lyman Alpha Wald
Ly α Emissionslinie des Quasars
Neutrale H-verteilung in einem
Würfel von 100 Mpc Kantenlänge
Ly α Wald
Der Lyman-Alpha Wald entsteht durch Absorption von neutralem Wasserstoff
entlang der Sichtlinie.
Aktive galaktische Kerne und Jets
• Quasare sind Radiogalaxien mit einem aktiven galaktischen Kern.
• Radio-Lobes sind mit der zentralen Komponente durch Jets verbunden.
Zentralbereiche
M 87 von
Ellipsen
Ursache der Radiostrahlung
Synchrotronemission von relativistischen Elektronen im
Magnetfeld des Jets.