Seyfertova galaxie

Galaxie Kružítko, Seyfertova galaxie typu II

Seyfertova galaxie je jeden ze dvou hlavních druhů galaxií s aktivním galaktickým jádrem. Druhým hlavním zástupcem této skupiny jsou kvasary. Seyfertovy galaxie mají jádro podobné kvasarům (velmi zářivé vzdálené jasné zdroje elektromagnetického záření) s velmi vysokou plošnou jasností a jejich spektrum obsahuje výrazné spektrální čáry způsobené silnou ionizací,[1] ale na rozdíl od kvasarů jsou kolem jádra viditelné další části galaxie.[2]

Mezi Seyfertovy galaxie patří přibližně 10 % galaxií[3] a řadí se mezi nejvíce studované astronomické objekty kvůli předpokladu, že jsou poháněny stejnými jevy jako kvasary, ale na rozdíl od nich se nacházejí blíže k Zemi a jsou méně zářivé. Tyto galaxie mají ve svém středu obří černou díru, která je obklopená akrečním diskem hmoty padající do černé díry. Akreční disk se považuje za zdroj u nich pozorovaného ultrafialového záření. Pomocí ultrafialových emisních a absorpčních čar je možné snadno určit složení hmoty akrečního disku.[4]

Většina Seyfertových galaxií vypadá ve viditelném světle stejně jako běžné spirální galaxie, ale na jiných vlnových délkách je svítivost jejich jádra srovnatelná se svítivostí celé galaxie o velikosti Mléčné dráhy.[5]

Seyfertovy galaxie jsou pojmenovány po Carlu Seyfertovi, který je poprvé popsal v roce 1943.[6]

Objev

Messier 77, jedna z prvních objevených Seyfertových galaxií

Seyfertovy galaxie poprvé zjistili Edward A. Fath a Vesto Slipher v roce 1908, když na Lickově observatoři sledovali spektra astronomických objektů tehdy nazývaných „spirální mlhoviny“, tedy vlastně spirální galaxie. Fath a Slipher objevili ve spektru galaxie Messier 77 (M77) šest jasných emisních čar, což bylo překvapivé, protože většina podobných objektů měla absorpční spektrum podobné hvězdám.[7]

Edwin Hubble v roce 1926 pozoroval M77 a další dvě podobné „mlhoviny“ a označil je za extragalaktické objekty.[8] Carl Keenan Seyfert v roce 1943 objevil další galaxie podobné M77 a zjistil, že tyto galaxie mají velmi jasné jádro vzhledem podobné hvězdě, které ovšem vykazují spektrum se širokými čarami.[6] V roce 1944 byla na rádiových vlnách o kmitočtu 160 MHz objevena rádiová galaxie Cygnus A[9] a tento objev byl potvrzen v roce 1948, když bylo dokázáno, že jde o samostatný zdroj.[10] S použitím interferometrie bylo zjištěno, že tato galaxie má dvě oblasti, ze kterých rádiové záření vychází.[11] Během následujících let byly objeveny další rádiové zdroje, jako například pozůstatky supernov. V 50. letech 20. století byly určeny další důležité vlastnosti Seyfertových galaxií, jako například skutečnost, že jejich jádra mají velmi malý rozměr (méně než 100 parseků, tedy jsou nerozlišitelná), mají obrovskou hmotnost (≈109±1 hmotností Slunce) a doba trvání nejsilnějšího jaderného záření je větší než 100 milionů let.[12]

(c) ESA/Hubble, CC BY 4.0
NGC 5793 je Seyfertovou galaxií vzdálenou asi 150 milionů světelných let v souhvězdí Vah[13]

Během dalších dvou desítek let se vědci snažili hlouběji porozumět vlastnostem Seyfertových galaxií. Bylo provedeno několik přímých měření skutečné velikosti jádra Seyfertových galaxií a bylo zjištěno, že emisní čáry v M77 vydává oblast o průměru více než tisíce světelných let.[14] Vznikl také spor o to, zda je rudý posuv těchto galaxií kosmologického původu.[15] Potvrzující odhady jejich vzdálenosti a stáří nebyly zaručené, protože jas jejich jádra se mění v průběhu několika let, a proto tvrzení o jejich vzdálenosti a pevné rychlosti světla nemohly být pokaždé použity k určení jejich stáří.[15] Ve stejném období byl prováděn výzkum zaměřený na prohlídku, rozpoznání a zatřídění mnoha galaxií včetně Seyfertových. Začalo to v roce 1967, když Benjamin Markarjan zveřejnil seznam obsahující několik stovek galaxií vyznačujících se velmi silným ultrafialovým zářením. Poloha některých z nich byla upřesněna dalšími vědci v roce 1973.[16] V té době se předpokládalo, že 1 % spirálních galaxií patří mezi Seyfertovy galaxie.[17] V roce 1977 bylo zjištěno, že velmi málo Seyfertových galaxií patří mezi eliptické galaxie a většinou jde o spirální galaxie obyčejné nebo s příčkou.[18] Během tohoto období také probíhaly snahy o spektrofotometrický rozbor Seyfertových galaxií. Začalo být jasné, že spektra těchto galaxií nevypadají vždy stejně, a tak začaly být řazeny do podskupin podle vlastností jejich emisního spektra. Nejprve bylo zavedeno jednoduché dělení na typ I a typ II podle poměrné šířky jejich emisních čar.[19] Později bylo zjištěno, že některá Seyfertova jádra mají přechodné vlastnosti, a proto byly zavedeny další podskupiny: 1,2, 1,5, 1,8 a 1,9. (viz Třídění).[20][21] Prvotní průzkumy Seyfertových galaxií byly zkreslené, protože započítávaly pouze nejjasnější představitele této skupiny. Pozdější průzkumy zahrnující i méně jasné a zastíněné Seyfertovy galaxie ukazují, že je tento jev poměrně častý a vyskytuje se u 16 ± 5 % všech galaxií. V blízkém okolí Mléčné dráhy (do 27 Mpc) se dokonce nachází několik desítek Seyfertových galaxií.[3] Seyfertovy galaxie tvoří podstatnou část Markarjanových galaxií, což je katalog galaxií vykazujících ve svém jádře přebytek ultrafialového záření.[22]

Černá díra uprostřed Seyfertovy galaxie NGC 5793 na snímku ve viditelné a ultrafialové oblasti

Vlastnosti

Aktivní galaktické jádro je hustá oblast uprostřed galaxie, která má v určitých úsecích elektromagnetického spektra nadprůměrný zářivý výkon. Galaxie s aktivním jádrem se také nazývají aktivní galaxie. Aktivní galaktická jádra jsou nejvýraznějšími zdroji elektromagnetického záření v celém vesmíru a jejich vývoj udává hranice kosmologických modelů. V závislosti na jejich typu se jejich zářivost může měnit v časovém měřítku od několika hodin po několik let. Dva největší druhy aktivních galaxií jsou kvasary a Seyfertovy galaxie a hlavní rozdíl mezi nimi je v množství jimi vydávaného záření. Jádro běžné Seyfertovy galaxie vydává ve viditelném světle záření srovnatelné se součtem záření všech hvězd v takové galaxii, zatímco jádro kvasaru je přinejmenším 100x jasnější než její hvězdy.[1][23] Seyfertovy galaxie mají mimořádně jasná jádra, jejichž zářivost je 108 až 1011 Sluncí. Pouze asi 5 % z nich září na rádiových vlnách; jejich záření je středně silné v oblasti záření gama a silné v rentgenové oblasti.[24] Jejich viditelné a infračervené spektrum ukazuje velmi jasné emisní čáry vodíku, helia, dusíku a kyslíku. Tyto čáry vykazují silné Dopplerovo rozšíření, ze kterého můžeme odvodit rychlosti hmoty od 500 do 4 000 km/s a které pravděpodobně vzniká blízko akrečního disku obklopujícího centrální černou díru.[25]

Eddingtonova svítivost

Aktivní galaxie Markarian 1018 má v jádru obří černou díru.[26]

Spodní hranice hmotnosti ústřední černé díry může být vypočítána pomocí Eddingtonovy svítivosti,[27] což je jev způsobený tlakem záření. Předpokládejme, že je černá díra obklopena diskem svítícího plynu.[28] Přitažlivé síly působící na hmotu disku a odpudivé síly způsobené tlakem záření se dají popsat zákonem převrácených čtverců. Pokud je gravitační síla způsobená černou dírou menší než odpudivá síla tlaku záření, disk se rozptýlí do okolí.[29][pozn. 1]

Záření

Model aktivního galaktického jádra: černá díra obklopená akrečním diskem, vnější prstenec a polární výtrysky z jádra.

Emisní čáry pozorované ve spektru Seyfertových galaxií mohou pocházet z povrchu samotného akrečního disku, nebo také z oblaků plynu zářícího díky ionizačnímu kuželi. Přesné umístění zářící oblasti se nedá snadno určit kvůli nedostatečnému rozlišení galaktického jádra na snímcích. Ovšem každá část akrečního disku má vůči směru pohledu pozorovatele odlišnou rychlost a čím rychleji plyn obíhá kolem černé díry, tím širší jsou emisní čáry ve spektru. Podobná závislost rychlosti na poloze se vyskytuje i u větrů v zářícím disku.[30]

Předpokládá se, že úzké čáry ve spektru pocházejí z vnějších oblastí aktivního galaktického jádra, kde se hmota pohybuje nižšími rychlostmi, zatímco široké spektrální čáry vznikají blízko u černé díry. Časová stálost úzkých čar dokazuje, že musí vycházet z rozsáhlé oblasti, naopak široké čáry se mohou měnit v poměrné krátkých časových úsecích. Tato proměnnost se využívá k určení umístění a stavby zářící oblasti pomocí techniky zvané reverberation mapping. Tato technika zkoumá stavbu a pohyby oblasti vysílající široké spektrální čáry pomocí pozorovaných změn těchto čar, které jsou způsobeny předchozími změnami spojitého spektra. Podmínkou k využití této techniky je předpoklad, že spojité spektrum vychází z jediného ústředního zdroje.[31] Tato technika byla použita k průzkumu 35 aktivních galaktických jader a posloužila k výpočtu hmotností jejich ústředních černých děr a rozměru oblastí vysílajících široké spektrální čáry.[32]

Z pozorování několika rádiově hlučných Seyfertových galaxií vyplynula domněnka, že rádiové záření u nich vzniká jako synchrotronové záření ve výtrysku. Infračervené záření je způsobeno zářením v jiných oblastech spektra, které prach blízko jádra přesune do infračervené oblasti. O fotonech s nejvyšší energií se předpokládá, že vznikají inverzním Comptonovým jevem ve velmi horké koróně blízko černé díry.[33]

Třídění

(c) ESA/Hubble, CC BY 4.0
Uprostřed Seyfertovy galaxie NGC 1097 sídlí obří černá díra o hmotnosti 100 milionů hmotností Slunce[34]

Podle spektrálních čar v jejich spektrech byly Seyfertovy galaxie nejprve rozděleny na typ I a typ II. Spektrum Seyfertových galaxií typu I obsahuje široké spektrální čáry, které zahrnují jak povolené čáry (například H I, He I nebo He II), tak užší zakázané čáry (například O III). Obsahuje také některé užší povolené čáry, ale i tyto užší čáry jsou mnohem širší než u obyčejných galaxií. Ovšem spektrum Seyfertových galaxií typu II obsahuje pouze úzké čáry, ať už povolené nebo zakázané. Zakázané čáry jsou spektrální čáry, které vznikají takovými přeskoky elektronů mezi energetickými hladinami, které normálně pravidla kvantové mechaniky zakazují, ale přesto mají určitou pravděpodobnost samovolného výskytu. Název "zakázané" je poněkud matoucí, protože příslušné přeskoky elektronů nejsou zakázané, ale spíše velmi nepravděpodobné.[35]

NGC 6300 - Seyfertova galaxie typu II v jižním souhvězdí Oltáře[36]

V některých případech spektrum obsahuje široké i úzké čáry, což byl důvod k zařazení takových galaxií do přechodné skupiny mezi typem I a typem II. Spektrum některých takových galaxií se v průběhu několika let změnilo z přechodného typu na typ II, ale typické široké emisní čáry Hα se neztratily buď vůbec, nebo pouze výjimečně.[37] Podstata rozdílů mezi Seyfertovými galaxiemi typu I a typu II je předmětem pokračujících výzkumů. Je známo několik případů, kdy byly galaxie označeny za typ II pouze proto, že široké složky jejich spektrálních čar byly pouze obtížně zjistitelné. Někteří vědci předpokládají, že všechny Seyfertovy galaxie typu II jsou ve skutečnosti totožné s typem I, ale široké složky spektrálních čar jsou nepozorovatelné pod úhlem, pod jakým jsou k Zemi natočené. Přesněji řečeno je u Seyfertových galaxií typu I ústřední zdroj záření pozorován víceméně přímo, tedy se nahlíží přímo na oblast vyzařující široké spektrální čáry, neboli rychle se pohybující oblaka v okolí obří černé díry ležící uprostřed galaxie. Naopak u Seyfertových galaxií typu II je aktivní galaktické jádro zastíněné a pozorují se pouze chladnější vnější části nacházející se daleko od oblasti vysílající široké spektrální čáry. Tato teorie je známá jako sjednocený model Seyfertových galaxií (anglicky Unification scheme).[38][39] Není ovšem jasné, zda může tato domněnka vysvětlit všechny pozorované rozdíly mezi těmito dvěma typy.[38]

(c) ESA/Hubble, CC BY 4.0
Seyfertova galaxie NGC 6814 je vysoce proměnným zdrojem rentgenového záření[40]

Seyfertovy galaxie typu I

Jádra Seyfertových galaxií typu I jsou velmi jasnými zdroji jak viditelného světla, tak ultrafialového a rentgenového záření. Jejich spektrum obsahuje dvě skupiny spektrálních čar: úzké čáry s šířkou několika stovek km/s (díky rudému posuvu se dá vyjádřit jako rychlost) a široké čáry s šířkou až 104 km/s.[41] Široké čáry pochází z oblasti akrečního disku kolem obří černé díry, která je pro galaxii zdrojem energie, zatímco úzké čáry vznikají daleko mimo tuto oblast akrečního disku. Obě skupiny spektrálních čar jsou způsobeny vysoce ionizovaným plynem. Oblast vysílající široké čáry má rozměr 0,1 až 1 parseků. Tento rozměr RBLR se dá odhadnout ze zpoždění odpovídajícímu času, který světlo potřebuje k cestě ze zdroje záření se souvislým spektrem k plynu vyzařujícímu tyto čáry.[24]

(c) ESA/Hubble, CC BY 4.0
Seyfertova galaxie typu II NGC 3081 je známá svým velmi zářivým jádrem[42]

Seyfertovy galaxie typu II

Seyfertovy galaxie typu II mají typicky jasné jádro a zároveň jsou jasné při pozorování na vlnových délkách infračerveného záření.[43] Jejich spektrum obsahuje úzké čáry odpovídající zakázaným přeskokům a široké čáry odpovídají silným dipólovým nebo interkombinačním přeskokům.[38] V některých Seyfertových galaxiích typu II odhalil spektropolarimetrický rozbor (spektroskopie polarizované složky světla) zastíněné oblasti typu I. V případě NGC 1068 bylo naměřeno záření jádra odražené od mračna prachu, což vědci vysvětlují přítomností stínícího prachového prstence kolem jádra vysílajícího jasné spojité spektrum a široké spektrální čáry. Při bočním pohledu na galaxii je jádro nepřímo pozorováno díky odrazu světla od plynu a prachu nad a pod prstencem. Tento odraz způsobuje polarizaci odraženého světla.[44]

NGC 1275, Seyfertova galaxie typu 1,5

Seyfertovy galaxie přechodných typů

Donald Edward Osterbrock v roce 1981 zavedl označení dalších typů Seyfertových galaxií: typy 1,5, 1,8 a 1,9. Tyto podskupiny se rozdělují na základě vzhledu jejich spektra, přitom podskupiny označené vyšším číslem mají soubor širokých spektrálních čar slabší vzhledem k souboru úzkých čar.[45] Například typ 1,9 má širokou pouze čáru Hα, ale čáry vyššího řádu Balmerovy série nikoli. Typ 1,8 má velmi široké čáry Hα i Hβ, ale ty jsou ve srovnání s Hα velmi slabé. Typ 1,5 má obě tyto čáry srovnatelně silné.[46]

Messier 94, galaxie s jádrem LINER podobným Seyfertově galaxii

Další galaxie podobné Seyfertovým galaxiím

Kromě přechodných typů mezi typy I a II (zahrnujících typy 1,2 až 1,9) se vyskytují další typy galaxií, které jsou Seyfertovým galaxiím velmi podobné nebo mohou být považovány za jejich podskupinu. V roce 1980 byly objeveny rádiové galaxie s jádrem typu LINER (low-ionization nuclear emission-line region), které se Seyfertovým galaxiím velmi podobají. Tyto galaxie mají výrazné emisní čáry díky slabě ionizovaným nebo neutrálním atomům, zatímco emisní čáry ze silně ionizovaných atomů jsou u nich poměrně slabé. Galaxie LINER mají mnoho společných znaků s málo zářícími Seyfertovými galaxiemi, například při pozorování ve viditelné oblasti spektra není možné rozeznat jejich celkové vlastnosti. Oba tyto druhy také mají oblast vyzařující široké spektrální čáry, ale oblast vyzařující tyto čáry má u galaxií LINER nižší hustotu.[47] Příkladem takové galaxie je M104 v souhvězdí Panny, která je také známá pod názvem galaxie Sombrero.[48] Seyfertovou a zároveň LINER galaxií je NGC 7213, která v porovnání s dalšími aktivními galaxiemi leží poměrně blízko k Zemi.[49] Další velmi zajímavou podskupinou jsou Seyfertovy galaxie typu I s úzkými čarami (NLSy1), které se staly předmětem rozsáhlého průzkumu.[50] Tyto galaxie mají mnohem užší spektrální čáry než obyčejné Seyfertovy galaxie typu I, strmé spektrum v oblasti tvrdého a měkkého rentgenového záření a silné záření na spektrální čáře Fe [II].[51] Jejich vlastnosti naznačují, že jde o mladá aktivní galaktická jádra se silným narůstáním černé díry, takže se u nich dá předpokládat poměrně malá, ale rostoucí hmotnost ústřední černé díry.[52] Vznikly také teorie, že jsou to galaxie v raném stupni vývoje a byly navrženy možné vazby mezi nimi a velmi zářivými infračervenými galaxiemi nebo Seyfertovými galaxiemi typu II.[53]

Vývoj

Většina aktivních galaxií velmi daleko od Země a mají velký rudý posuv. Z toho se dá usoudit, že se vyskytovaly v raném období vesmíru a kvůli rozpínání vesmíru se od Země vzdalují vysokou rychlostí. Kvasary jsou nejvzdálenější pozorované galaxie, některé z nich jsou pozorovány ve vzdálenosti 12 miliard světelných let. Seyfertovy galaxie leží mnohem blíže než kvasary.[54] Z důvodu konečné rychlosti šíření světla je pohled do velké vzdálenosti zároveň pohledem do historie. Proto pozorování aktivních galaktických jader ve velkých vzdálenostech a jejich nedostatek v blízkém vesmíru naznačují, že byly v raném období vesmíru mnohem častější, takže se dá předpokládat, že aktivní galaktická jádra mohou být raným obdobím vzniku galaxií. Pak je ovšem otázkou, jaký objekt se z takto vzdáleného aktivního galaktického jádra mohl vyvinout za tu dobu, než jeho světlo dorazilo k Zemi. Protějškem kvasarů, které mají velký rudý posuv (z>4), mohou být Seyfertovy galaxie typu I s úzkými čarami (NLSy1). Mají totiž mnoho společných vlastností, například vysokou metalicitu nebo podobný vzhled emisních spektrálních čar (silné čáry Fe [II], slabé čáry O [III]).[55] Některá pozorování naznačují, že záření z aktivního galaktického jádra není kulově symetrické, ale spíš osově souměrné, protože záření z jádra vychází uspořádané do kuželovitého tvaru. Na základě těchto pozorování byly odvozeny modely, které vysvětlují různé typy galaktických jader jako jediný objekt pozorovaný z různých směrů. Takový model se nazývá sjednocený model Seyfertových galaxií (anglicky Unification scheme). Tento model vysvětluje rozdíl mezi Seyfertovými galaxiemi typu I a typu II tím, že u typu II je oblast vysílající široké spektrální čáry zastíněná prstencem, který brání přímému pozorování této oblasti. Kvasary a blazary se tímto modelem také dají celkem jednoduše vysvětlit.[56] Hlavním problémem těchto sjednocených modelů zůstává vysvětlení, proč jsou některá aktivní galaktická jádra rádiově hlučná a jiná rádiově tichá. Tento rozdíl může souviset s otáčením ústřední černé díry.[41]

Příklady

Seyfertova Vírová galaxie
Seyfertova galaxie Messier 87
Seyfertova galaxie Messier 88
Seyfertova galaxie Centaurus A

Mezi Seyfertovy galaxie patří například tyto:

  • Galaxie Kružítko, kterou obklopují prstence plynu vyvržené z jejího středu
  • Centaurus A, při pohledu ze Země nejjasnější Seyfertova galaxie. Je to obří čočková galaxie, zároveň patří mezi rádiové galaxie a proslavila se svými výtrysky plazmatu, které dosahují délky více než milion světelných let.
  • Cygnus A, první objevená rádiová galaxie a nejsilnější rádiový zdroj na obloze v pásmu kmitočtů nad 1 GHz
  • Messier 51a (NGC 5194, Vírová galaxie) jedna z nejznámějších galaxií na obloze[57]
  • Messier 66 (NGC 3627), člen Trojice galaxií ve Lvu
  • Messier 77 (NGC 1068), jedna z prvních Seyfertových galaxií s určeným typem[58]
  • Messier 81 (NGC 3031), druhá nejjasnější Seyfertova galaxie na obloze po galaxii Centaurus A
  • Messier 87 (NGC 4486), hlavní galaxie kupy galaxií v Panně a galaxie s největším objemem v Místní nadkupě galaxií; obří eliptická galaxie a zároveň rádiová galaxie, jejíž 4 400 světelných let dlouhý polární výtrysk je poháněn rozsáhlou obří černou dírou s hmotností 3,5 až 6,3 miliard hmotností Slunce
  • Messier 88 (NGC 4501), člen velké kupy galaxií v Panně a jedna z nejjasnějších Seyfertových galaxií na obloze
  • Messier 106 (NGC 4258), jedna z nejznámějších Seyfertových galaxií,[59][60]

má ve svém jádru obří maser z vodních par, který se dá pozorovat na frekvenci 22 GHz.[61]

  • NGC 262, příklad galaxie s rozsáhlou obálkou plynného vodíku[62]
  • NGC 1097, která má čtyři úzké polární výtrysky vycházející z jejího jádra
  • NGC 1275, její ústřední černá díra vysílá nejnižší zaznamenanou hudební notu B, která je o 57 oktáv níž než C1[63]
  • NGC 1365, která se vyznačuje ústřední černou dírou otáčející se rychlostí blízkou rychlosti světla[64]
  • NGC 1566, jedna z prvních Seyfertových galaxií s určeným typem[58]
  • NGC 1672, jádro má obklopené oblastmi s překotnou tvorbou hvězd
  • NGC 1808, také galaxie s překotnou tvorbou hvězd
  • NGC 3079, z jejího středu vychází obrovská bublina horkého plynu
  • NGC 3185, člen skupiny Hickson 44
  • NGC 3259, silný zdroj rentgenového záření
  • NGC 3783, silný zdroj rentgenového záření
  • NGC 3982, také galaxie s překotnou tvorbou hvězd
  • NGC 4151, uprostřed této galaxie jsou dvě obří černé díry
  • NGC 4395, příklad galaxie s nízkou plošnou jasností, která má ve svém středu černou díru střední hmotnosti
  • NGC 4725, jedna z nejbližších a nejjasnějších Seyfertových galaxií při pohledu ze Země; při pozorování v infračerveném pásmu její jádro obtáčí velmi dlouhý oblak plynu
  • NGC 4945, blízká ke galaxii Centaurus A
  • NGC 5033, její Seyfertovo jádro leží mimo střed pohybu této galaxie
  • NGC 5548, příklad čočkovité Seyfertovy galaxie
  • NGC 6240, velmi jasná infračervená galaxie ultraluminous infrared galaxy (ULIRG)
  • NGC 6251, nejjasnější rentgenová galaxie s nízkou excitací Třetího cambridgeského katalogu radiových zdrojů (3C)[65]
  • NGC 7479, spirální galaxie, jejíž ramena mají při pozorování na rádiových vlnách opačný průběh, než jak je vidět na snímcích ve viditelném světle
  • IC 2560, spirální galaxie s jádrem podobným galaxii NGC 1097

Poznámky

  1. ↑ Gravitační síla Fgrav černé díry se může vypočítat následovně:
    kde G je gravitační konstanta, mp je klidová hmotnost protonu a MBH,r hmotnost a poloměr černé díry.
    Síla tlaku záření Frad se dá odvodit podobně jako u hvězd za předpokladu kulové symetrie:
    kde p je hybnost, t je čas, c je rychlost světla, E je energie, σt je Thomsonův průřez a L je zářivý výkon.
    Zářivý výkon černé díry musí být menší než Eddingtonova svítivost LEddington, která je dána jako:
         
    kde Msolar je sluneční hmotnost a Lsolar je sluneční zářivost.
    Takto se dá pomocí pozorované zářivosti (která by měla být menší než Eddingtonova svítivost) odhadnout přibližná spodní hranice hmotnosti ústřední černé díry uprostřed aktivní galaxie. Toto odvození je často používané přiblížení, ale když se vezme v úvahu skutečný tvar akrečního disku, dá se dojít k výsledkům, které se značně liší od této hodnoty.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Seyfert galaxy na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b PETERSON, Bradley M. An Introduction to Active Galactic Nuclei. [s.l.]: Cambridge University Press, 1997. ISBN 978-0-521-47911-0. (anglicky) 
  2. ↑ HECKMAN, T. M. Active Galaxy Nuclei [online]. Příprava vydání G. T. Petrov. Bulgarian Academy of Sciences/Institute of Astronomy, 2004 [cit. 2018-01-12]. Převzato z The Astronomy and Astophysics Encyclopedia. Dostupné online. (anglicky) 
  3. ↑ a b MAIOLINO, R.; RIEKE, G. H. Low-Luminosity and Obscured Seyfert Nuclei in Nearby Galaxies. S. 95. Astrophysical Journal [online]. Listopad 1995 [cit. 2018-01-12]. Roč. 454, s. 95. Dostupné online. DOI 10.1086/176468. Bibcode 1995ApJ...454...95M. (anglicky) 
  4. ↑ DAVIDSEN, Arthur F. Far-ultraviolet astronomy on the Astro-1 space shuttle mission. S. 327–334. Science [online]. Leden 1993 [cit. 2018-01-12]. Roč. 259, s. 327–334. Dostupné online. DOI 10.1126/science.259.5093.327. Bibcode 1993Sci...259..327D. (anglicky) 
  5. ↑ SOPER, Davison E. Seyfert Galaxies [online]. University of Oregon [cit. 2018-01-12]. Dostupné online. (anglicky) 
  6. ↑ a b SEYFERT, Carl K. Nuclear Emission in Spiral Nebulae. S. 28. Astrophysical Journal [online]. Leden 1943 [cit. 2018-01-12]. Roč. 97, s. 28. Dostupné online. DOI 10.1086/144488. Bibcode 1943ApJ....97...28S. (anglicky) 
  7. ↑ Introduction to active galaxies [online]. The Open University [cit. 2018-01-15]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2018-01-20. (anglicky) 
  8. ↑ HUBBLE, E. P. Extragalactic nebulae. S. 321–369. Astrophysical Journal [online]. Prosinec 1926 [cit. 2018-01-15]. Roč. 64, s. 321–369. Dostupné online. DOI 10.1086/143018. Bibcode 1926ApJ....64..321H. (anglicky) 
  9. ↑ REBER, Grote. Cosmic static. S. 279. Astrophysical Journal [online]. Listopad 1944 [cit. 2018-01-15]. Roč. 100, s. 279. Dostupné online. DOI 10.1086/144668. Bibcode 1944ApJ...100..279R. (anglicky) 
  10. ↑ BOLTON, J. G.; STANLEY, G. J. Observations on the Variable Source of Cosmic Radio Frequency Radiation in the Constellation of Cygnus. S. 58. Australian Journal of Scientific Research A [online]. Březen 1948 [cit. 2018-01-15]. Roč. 1, s. 58. Dostupné online. DOI 10.1071/PH480058. Bibcode 1948AuSRA...1...58B. (anglicky) 
  11. ↑ HANBURY BROWN, R.; JENNISON, R. C.; GUPTA, M. K. Das. Apparent Angular Sizes of Discrete Radio Sources: Observations at Jodrell Bank, Manchester. S. 1061–1063. Nature [online]. Prosinec 1952 [cit. 2018-01-15]. Roč. 170, čís. 4338, s. 1061–1063. Dostupné online. DOI 10.1038/1701061a0. Bibcode 1952Natur.170.1061H. (anglicky) 
  12. ↑ TORRES-PAPAQUI, Juan Pablo. Introduction to Active Galactic Nuclei [online]. Universidad de Guanajuato [cit. 2018-01-15]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2013-10-23. (anglicky) 
  13. ↑ PERLMAN, E. Secrets at the heart of NGC 5793 [online]. ESA/Hubble, 2014-03-17 [cit. 2018-01-15]. Dostupné online. (anglicky) 
  14. ↑ WALKER, Merle F. Studies of Extragalactic Nebulae. V. Motions in the Seyfert Galaxy NGC 1068. S. 71. Astrophysical Journal [online]. Leden 1968 [cit. 2018-01-15]. Roč. 151, s. 71. Dostupné online. DOI 10.1086/149420. Bibcode 1968ApJ...151...71W. (anglicky) 
  15. ↑ a b WEEDMAN, D. W. Seyfert galaxies. S. 69–95. Annual review of astronomy and astrophysics [online]. 1977 [cit. 2018-01-15]. Roč. 15, s. 69–95. Dostupné online. DOI 10.1146/annurev.aa.15.090177.000441. Bibcode 1977ARA&A..15...69W. (anglicky) 
  16. ↑ PETERSON, S. D. Optical positions of the Markarian galaxies. S. 811–827. Astronomical Journal [online]. Listopad 1973 [cit. 2018-01-15]. Roč. 78, s. 811–827. Dostupné online. DOI 10.1086/111488. Bibcode 1973AJ.....78..811P. (anglicky) 
  17. ↑ DE VAUCOULEURS, G.; DE VAUCOULEURS, A. Proceedings of the Conference on Seyfert Galaxies and Related Objects: 12. Photographic, Photometric, and Spectroscopic Observations of Seyfert Galaxies. S. 858. Astronomical Journal [online]. Listopad 1968 [cit. 2018-01-15]. Roč. 73, s. 858. Dostupné online. DOI 10.1086/110717. Bibcode 1968AJ.....73..858D. (anglicky) 
  18. ↑ ADAMS, Thomas F. A Survey of the Seyfert Galaxies Based on Large-Scale Image-Tube Plates. S. 19. Astrophysical Journal Supplement [online]. Leden 1977 [cit. 2018-01-15]. Roč. 33, s. 19. Dostupné online. DOI 10.1086/190416. Bibcode 1977ApJS...33...19A. (anglicky) 
  19. ↑ WEEDMAN, Daniel W. A Photometric Study of Markarian Galaxies. S. 29–40. Astrophysical Journal [online]. Červenec 1973 [cit. 2018-01-15]. Roč. 183, s. 29–40. Dostupné online. DOI 10.1086/152205. Bibcode 1973ApJ...183...29W. (anglicky) 
  20. ↑ OSTERBROCK, D. E.; KOSKI, A. T. NGC 4151 and Markarian 6 - two intermediate-type Seyfert galaxies. S. 61P-66P. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [online]. Srpen 1976 [cit. 2018-01-15]. Roč. 176, s. 61P-66P. Dostupné online. DOI 10.1093/mnras/176.1.61P. Bibcode 1976MNRAS.176P..61O. (anglicky) 
  21. ↑ OSTERBROCK, Donald E.; MARTEL, Andre. Spectroscopic study of the CfA sample of Seyfert galaxies. S. 552–562. Astrophysical Journal [online]. Září 1993 [cit. 2018-01-15]. Roč. 414, čís. 2, s. 552–562. Dostupné online. DOI 10.1086/173102. Bibcode 1993ApJ...414..552O. (anglicky) 
  22. ↑ PELETIER, Reynier F.; KNAPEN, Johan H.; SHLOSMAN, Isaac, et al. A Subarcsecond-Resolution Near-Infrared Study of Seyfert and Normal Galaxies. I. Imaging Data. S. 363–407. Astrophysical Journal Supplement [online]. 1999-05-06 [cit. 2018-01-15]. Roč. 125, čís. 2, s. 363–407. Dostupné online. DOI 10.1086/313280. Bibcode 1999ApJS..125..363P. (anglicky) 
  23. ↑ POPPING, Gergö. AGN host galaxies and their environment [online]. Rijksuniversiteit Groningen, 2008-07-18 [cit. 2018-01-15]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-03-04. (anglicky) 
  24. ↑ a b MASSI, M. Active galaxies [online]. Max Planck Institute for Radio Astronomy [cit. 2018-01-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  25. ↑ OSTERBROCK, Donald E.; FERLAND, Gary J. Astrophysics of Gaseous Nebulae and Active Galactic Nuclei. Sausalito, CA: University Science Books, 2006. Dostupné online. ISBN 978-1-891389-34-4. (anglicky) 
  26. ↑ HUSEMANN, Bernd; MCELROY, Rebecca; HOOK, Richard. Hladovějící černá díra způsobuje slábnutí kdysi jasné galaxie [online]. ESO, 2016-09-15 [cit. 2018-01-16]. Dostupné online. 
  27. ↑ HEINZELLER, D.; DUSCHL, W. J. On the Eddington limit in accretion discs. S. 1146–1154. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [online]. Leden 2007 [cit. 2018-01-16]. Roč. 374, čís. 3, s. 1146–1154. Dostupné online. arXiv astro-ph/0610742. DOI 10.1111/j.1365-2966.2006.11233.x. Bibcode 2007MNRAS.374.1146H. (anglicky) 
  28. ↑ YOSHIDA, Shigeru. The Eddington Limit [online]. Chiba University, 2002-07-18 [cit. 2018-01-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  29. ↑ BLANDFORD, Roger D. Active Galaxies and Quasistellar Objects, Accretion [online]. NASA/IPAC Extragalactic Database [cit. 2018-01-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  30. ↑ GOAD, M. R.; KORISTA, K. T.; RUFF, A. J. The broad emission-line region: the confluence of the outer accretion disc with the inner edge of the dusty torus. S. 3086–3111. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [online]. Listopad 2012 [cit. 2018-01-16]. Roč. 426, čís. 4, s. 3086–3111. Dostupné online. arXiv 1207.6339. DOI 10.1111/j.1365-2966.2012.21808.x. Bibcode 2012MNRAS.426.3086G. (anglicky) 
  31. ↑ PETERSON, B. M.; HORNE, K. Echo mapping of active galactic nuclei. S. 248–251. Astronomische Nachrichten [online]. Březen 2004 [cit. 2018-01-17]. Roč. 325, čís. 3, s. 248–251. Dostupné online. arXiv astro-ph/0407538. DOI 10.1002/asna.200310207. Bibcode 2004AN....325..248P. (anglicky) 
  32. ↑ PETERSON, B. M.; FERRARESE, L.; GILBERT, K. M., et al. Central Masses and Broad-Line Region Sizes of Active Galactic Nuclei. II. A Homogeneous Analysis of a Large Reverberation-Mapping Database. S. 682–699. Astrophysical Journal [online]. Říjen 2004 [cit. 2018-01-17]. Roč. 613, čís. 2, s. 682–699. Dostupné online. arXiv astro-ph/0407299. DOI 10.1086/423269. Bibcode 2004ApJ...613..682P. (anglicky) 
  33. ↑ HAARDT, F.; MARASCHI, L. A two-phase model for the X-ray emission from Seyfert galaxies. S. L51-L54. Astrophysical Journal [online]. 1991-10-20 [cit. 2018-01-17]. Roč. 380, s. L51-L54. Dostupné online. DOI 10.1086/186171. Bibcode 1991ApJ...380L..51H. (anglicky) 
  34. ↑ STUDRIVANR, E. A wanderer dancing the dance of stars and space [online]. ESA/Hubble, 2012-12-24 [cit. 2018-01-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  35. ↑ Forbidden lines [online]. Encyclopædia Britannica, 1998-07-20 [cit. 2018-01-17]. Dostupné online. (anglicky) 
  36. ↑ SNODGRASS, C. NTT znovu navštívil galaxii NGC 6300 [online]. ESO, 2015-03-02 [cit. 2018-01-19]. Dostupné online. 
  37. ↑ CARROLL, Bradley W.; OSTLIE, Dale A. An Introduction to Modern Astrophysics. 2.. vyd. San Francisco: Addison-Wesley, 2006. ISBN 0-321-44284-9. S. 1085–1086. (anglicky) 
  38. ↑ a b c PRADHAN, Anil K.; NAHAR, Sultana N. Atomic Astrophysics and Spectroscopy. Cambridge: Cambridge University Press, 2011. Dostupné online. ISBN 978-0-521-82536-8. S. 278–304. (anglicky) 
  39. ↑ SINGH, V.; SHASTRI, P.; RISALITI, G. X-ray spectral properties of Seyfert galaxies and the unification scheme. S. 15. Astronomy & Astrophysics [online]. Srpen 2011 [cit. 2018-01-17]. Roč. 532, s. 15. Dostupné online. arXiv 1101.0252. DOI 10.1051/0004-6361/201016387. Bibcode 2011A&A...532A..84S. (anglicky) 
  40. ↑ SCHMIDT, Judy. A spiral snowflake [online]. ESA/Hubble, 2016-05-09 [cit. 2018-01-17]. Dostupné online. (anglicky) 
  41. ↑ a b ARMITAGE, Phil. ASTR 3830 Lecture Notes; Astrophysics 2, lecture 27: Active galaxies - the Unified Model [online]. University of Colorado at Boulder, jaro 2004 [cit. 2018-01-18]. Dostupné online. (anglicky) 
  42. ↑ BUTA, Ronald J., et al. Golden rings of star formation [online]. ESA/Hubble, 2014-06-09 [cit. 2018-01-18]. Dostupné online. (anglicky) 
  43. ↑ SIOBAHN, Morgan. Astronomy Course Notes and Supplementary Material: Distant and Weird Galaxies [online]. University of Northern Iowa [cit. 2018-01-18]. Dostupné online. (anglicky) 
  44. ↑ BARTHEL, Peter. Active galaxies and quasistellar objects, interrelations of various types [online]. NASA/IPAC Extragalactic Database [cit. 2018-01-18]. Dostupné online. (anglicky) 
  45. ↑ OSTERBROCK, D. E. Seyfert galaxies with weak broad H alpha emission lines. S. 462–470. Astrophysical Journal [online]. 1981-10-15 [cit. 2018-01-18]. Roč. 249, s. 462–470. Dostupné online. DOI 10.1086/159306. Bibcode 1981ApJ...249..462O. (anglicky) 
  46. ↑ PETERSON, B. M. Seyfert Galaxies [online]. Kalifornský technologický institut [cit. 2018-01-18]. Dostupné online. (anglicky) 
  47. ↑ HO, L. C. Optical Spectroscopy of LINERs and Low-Luminosity Seyfert Nuclei. S. 103. Astronomical Society of the Pacific Conference Series [online]. 1996 [cit. 2018-01-18]. Roč. 103, s. 103. Dostupné online. arXiv astro-ph/9605190. Bibcode 1996ASPC..103..103H. (anglicky) 
  48. ↑ HECKMAN, T. M. An optical and radio survey of the nuclei of bright galaxies - Activity in normal galactic nuclei. S. 152–164. Astronomy and Astrophysics [online]. Červenec 1980 [cit. 2018-01-18]. Roč. 87, s. 152–164. Dostupné online. Bibcode 1980A&A....87..152H. (anglicky) 
  49. ↑ STARLING, R. L. C.; PAGE, M. J.; BRANDUARDI-RAYMONT, G.; BREEVELD, A. A.; SORIA, R.; WU, K. The Seyfert-Liner Galaxy NGC 7213: An XMM-Newton Observation. S. 81–86. Astrophysics and Space Science [online]. Listopad 2005 [cit. 2018-01-18]. Roč. 300, s. 81–86. Dostupné online. arXiv astro-ph/0412017. DOI 10.1007/s10509-005-1174-y. Bibcode 2005Ap&SS.300...81S. (anglicky) 
  50. ↑ OSTERBROCK, Donald E.; POGGE, R. W. The spectra of narrow-line Seyfert 1 galaxies. S. 166–176. Astrophysical Journal [online]. 1985-10-01 [cit. 2018-01-18]. Roč. 297, s. 166–176. Dostupné online. DOI 10.1086/163513. Bibcode 1985ApJ...297..166O. (anglicky) 
  51. ↑ BOLLER, T.; BRANDT, W. N.; FINK, H. Soft X-ray properties of narrow-line Seyfert 1 galaxies. S. 53. Astronomy and Astrophysics [online]. Leden 1996 [cit. 2018-01-18]. Roč. 305, s. 53. Dostupné online. arXiv astro-ph/9504093. Bibcode 1996A&A...305...53B. (anglicky) 
  52. ↑ MATHUR, S.; GRUPE, D. Black hole growth by accretion. S. 463–466. Astronomy and Astrophysics [online]. Březen 2005 [cit. 2018-01-18]. Roč. 432, s. 463–466. Dostupné online. arXiv astro-ph/0407512. DOI 10.1051/0004-6361:20041717. Bibcode 2005A&A...432..463M. (anglicky) 
  53. ↑ KOMOSSA, S. Narrow-line Seyfert 1 Galaxies. S. 86–92. Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica [online]. Duben 2008 [cit. 2018-01-18]. Roč. 32, s. 86–92. Dostupné online. arXiv 0710.3326. Bibcode 2008RMxAC..32...86K. (anglicky) 
  54. ↑ Active Galaxies [online]. NASA/GSFC, prosinec 2017 [cit. 2018-01-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  55. ↑ MATHUR, Smita. Narrow-line Seyfert 1 galaxies and the evolution of galaxies and active galaxies. S. L17-L20. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [online]. Červen 2000 [cit. 2018-01-19]. Roč. 314, čís. 4, s. L17-L20. Dostupné online. arXiv astro-ph/0003111. Bibcode 2000MNRAS.314L..17M. (anglicky) 
  56. ↑ HALLIDAY, Ian. Advances in Astronomy Seyfert Galaxies and Quasars. S. 91. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada [online]. Duben 1969 [cit. 2018-01-19]. Roč. 63, s. 91. Dostupné online. Bibcode 1969JRASC..63...91H. (anglicky) 
  57. ↑ SCALZI, John. The Rough Guide to the Universe. [s.l.]: Rough Guides, 2003. Dostupné online. ISBN 1-85828-939-4. S. 250. (anglicky) 
  58. ↑ a b DE VAUCOULEURS, G. Southern Galaxies.VI. Luminosity Distribution in the Seyfert Galaxy NGC 1566. S. 31–50. Astrophysical Journal [online]. Duben 1973 [cit. 2018-01-19]. Roč. 181, s. 31–50. Dostupné online. DOI 10.1086/152028. Bibcode 1973ApJ...181...31D. (anglicky) 
  59. ↑ HUMPHREYS, E. M. L.; GREENHILL, L. J.; REID, M. J.; ARGON, A. L.; MORAN, J. M. Improved Maser Distance to NGC 4258. S. 1468. American Astronomical Society Meeting 205, id.73.01; Bulletin of the American Astronomical Society [online]. Prosinec 2004 [cit. 2018-01-19]. Roč. 36, s. 1468. Dostupné online. Bibcode 2004AAS...205.7301H. (anglicky) 
  60. ↑ NASA - APOD. Astronomický snímek dne - M106: Spirální galaxie s podivným jádrem [online]. astro.cz, 2000-02-15 [cit. 2018-01-19]. Dostupné online. 
  61. ↑ SIMBAD Astronomical Database: Results for M 106 [online]. [cit. 2018-01-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  62. ↑ BEN BEKHTI, Nadya; WINKEL, Benjamin; RICHTER, Philipp; KERP, Jürgen; KLEIN, Ulrich. On the origin of gaseous galaxy halos - Low-column density gas in the Milky Way halo. S. 117. Reviews in Modern Astronomy [online]. Říjen 2011 [cit. 2018-01-19]. Roč. 23, s. 117. Dostupné online. arXiv 1102.5205. DOI 10.1002/9783527644384.ch7. Bibcode 2011RvMA...23..117B. (anglicky) 
  63. ↑ FABIAN, A. C.; SANDERS, J. S.; ALLEN, S. W.; CRAWFORD, C. S., et al. A deep Chandra observation of the Perseus cluster: shocks and ripples. S. L43-L47. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [online]. Září 2003 [cit. 2018-01-19]. Roč. 344, čís. 3, s. L43-L47. Dostupné online. arXiv astro-ph/0306036. DOI 10.1046/j.1365-8711.2003.06902.x. Bibcode 2003MNRAS.344L..43F. (anglicky) 
  64. ↑ REYNOLDS, Christopher S. Astrophysics: Black holes in a spin. S. 432–433. Nature [online]. Únor 2013 [cit. 2018-01-19]. Roč. 7438, s. 432–433. Dostupné online. DOI 10.1038/494432a. Bibcode 2013Natur.494..432R. (anglicky) 
  65. ↑ EVANS, D. A.; SUMMERS, A. C.; HARDCASTLE, M. J.; KRAFT, R. P., et al. The Suzaku View of the Disk-Jet Connection in the Low-excitation Radio Galaxy NGC 6251. S. L4. Astrophysical Journal Letters [online]. Listopad 2011 [cit. 2018-01-19]. Roč. 741, čís. 1, s. L4. Dostupné online. arXiv 1109.6584. DOI 10.1088/2041-8205/741/1/L4. Bibcode 2011ApJ...741L...4E. (anglicky) 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Circinus.galaxy.750pix.jpg
Resembling a swirling witch's cauldron of glowing vapors, the black hole-powered core of a nearby active galaxy appears in this colorful NASA Hubble Space Telescope image. The galaxy lies 13 million light-years away in the southern constellation Circinus.

This galaxy is designated a type 2 Seyfert, a class of mostly spiral galaxies that have compact centers and are believed to contain massive black holes. Seyfert galaxies are themselves part of a larger class of objects called Active Galactic Nuclei or AGN. AGN have the ability to remove gas from the centers of their galaxies by blowing it out into space at phenomenal speeds. Astronomers studying the Circinus galaxy are seeing evidence of a powerful AGN at the center of this galaxy as well.

Much of the gas in the disk of the Circinus spiral is concentrated in two specific rings — a larger one of diameter 1,300 light-years, which has already been observed by ground-based telescopes, and a previously unseen ring of diameter 260 light-years.

In the Hubble image, the smaller inner ring is located on the inside of the green disk. The larger outer ring extends off the image and is in the plane of the galaxy's disk. Both rings are home to large amounts of gas and dust as well as areas of major "starburst" activity, where new stars are rapidly forming on timescales of 40 - 150 million years, much shorter than the age of the entire galaxy.

At the center of the starburst rings is the Seyfert nucleus, the believed signature of a supermassive black hole that is accreting surrounding gas and dust. The black hole and its accretion disk are expelling gas out of the galaxy's disk and into its halo (the region above and below the disk). The detailed structure of this gas is seen as magenta-colored streamers extending towards the top of the image.

In the center of the galaxy and within the inner starburst ring is a V-shaped structure of gas. The structure appears whitish-pink in this composite image, made up of four filters. Two filters capture the narrow lines from atomic transitions in oxygen and hydrogen; two wider filters detect green and near-infrared light. In the narrow-band filters, the V-shaped structure is very pronounced. This region, which is the projection of a three-dimensional cone extending from the nucleus to the galaxy's halo, contains gas that has been heated by radiation emitted by the accreting black hole. A "counter-cone," believed to be present, is obscured from view by dust in the galaxy's disk. Ultraviolet radiation emerging from the central source excites nearby gas causing it to glow. The excited gas is beamed into the oppositely directed cones like two giant searchlights.

Located near the plane of our own Milky Way Galaxy, the Circinus galaxy is partially hidden by intervening dust along our line of sight. As a result, the galaxy went unnoticed until about 25 years ago. This Hubble image was taken on April 10, 1999 with the Wide Field Planetary Camera 2.

The research team, led by Andrew S. Wilson of the University of Maryland, is using these visible light images along with near-infrared data to further understand the dynamics of this powerful galaxy.
Messier 94.jpg
Autor: R Jay Gabany (Blackbird Obs.), Licence: CC BY-SA 3.0
Beautiful spiral galaxy M94 (Messier 94) lies a mere 15 million light-years distant in the northern constellation of the hunting dogs, Canes Venatici. A popular target for astronomers, the brighter inner part of the face-on galaxy is about 30,000 light-years across. Traditionally, deep images have been interpreted as showing M94's inner spiral region surrounded by a faint, broad ring of stars. But a new multi-wavelength investigation has revealed previously undetected spiral arms sweeping across the outskirts of the galaxy's disk, an outer disk actively engaged in star formation. At optical wavelengths, M94's outer spiral arms are followed in this remarkable discovery image, processed to enhance the outer disk structure. Background galaxies are visible through the faint outer arms, while the three spiky foreground stars are in our own Milky Way galaxy.
Messier51.jpg
Autor: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), and The Hubble Heritage Team STScI/AURA), Licence: CC BY 3.0
The Whirlpool Galaxy (Spiral Galaxy M51, NGC 5194) is a classic spiral galaxy located in the Canes Venatici constellation.

Out of this whirl: The Whirlpool Galaxy (M51) and companion galaxy

The graceful, winding arms of the majestic spiral galaxy M51 (NGC 5194) appear like a grand spiral staircase sweeping through space. They are actually long lanes of stars and gas laced with dust.

This sharpest-ever image, taken in January 2005 with the Advanced Camera for Surveys aboard the NASA/ESA Hubble Space Telescope, illustrates a spiral galaxy's grand design, from its curving spiral arms, where young stars reside, to its yellowish central core, a home of older stars. The galaxy is nicknamed the Whirlpool because of its swirling structure.

The Whirlpool's most striking feature is its two curving arms, a hallmark of so-called grand-design spiral galaxies. Many spiral galaxies possess numerous, loosely shaped arms that make their spiral structure less pronounced. These arms serve an important purpose in spiral galaxies. They are star-formation factories, compressing hydrogen gas and creating clusters of new stars. In the Whirlpool, the assembly line begins with the dark clouds of gas on the inner edge, then moves to bright pink star-forming regions, and ends with the brilliant blue star clusters along the outer edge.

Some astronomers believe that the Whirlpool's arms are so prominent because of the effects of a close encounter with NGC 5195, the small, yellowish galaxy at the outermost tip of one of the Whirlpool's arms. At first glance, the compact galaxy appears to be tugging on the arm. Hubble's clear view, however, shows that NGC 5195 is passing behind the Whirlpool. The small galaxy has been gliding past the Whirlpool for hundreds of millions of years.

As NGC 5195 drifts by, its gravitational muscle pumps up waves within the Whirlpool's pancake-shaped disk. The waves are like ripples in a pond generated when a rock is thrown in the water. When the waves pass through orbiting gas clouds within the disk, they squeeze the gaseous material along each arm's inner edge. The dark dusty material looks like gathering storm clouds. These dense clouds collapse, creating a wake of star birth, as seen in the bright pink star-forming regions. The largest stars eventually sweep away the dusty cocoons with a torrent of radiation, hurricane-like stellar winds, and shock waves from supernova blasts. Bright blue star clusters emerge from the mayhem, illuminating the Whirlpool's arms like city streetlights.

The Whirlpool is one of astronomy's galactic darlings. Located 31 million light-years away in the constellation Canes Venatici (the Hunting Dogs), the Whirlpool's beautiful face-on view and closeness to Earth allow astronomers to study a classic spiral galaxy's structure and star-forming processes.

Credit:

NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), and The Hubble Heritage Team STScI/AURA)

About the Image 

NASA caption
Id:	heic0506a
Type:	Observation
Release date:	25 April 2005, 06:00
Related releases:	heic0506
Size:	11477 x 7965 px

About the Object 

Name:	Messier 51, Whirlpool Galaxy
Type:	• Local Universe : Galaxy : Type : Spiral
• Galaxies Images/Videos
Distance:	25 million light years

Colours & filters 

Band	Wavelength	Telescope
Optical B 	435 nm 	Hubble Space Telescope ACS
Optical V 	555 nm 	Hubble Space Telescope ACS
Optical H-alpha + Nii 	658 nm 	Hubble Space Telescope ACS
Infrared I 	814 nm 	Hubble Space Telescope ACS
.
Active Galactic Nucleus Model.png
The image shows a model of an active galactic nucleus. The central black hole is surrounded by an accretion disk, which is surrounded by a torus. The broad line region and narrow line emission region are shown, as well as jets coming out of the nucleus.
A wanderer dancing the dance of stars and space.jpg
(c) ESA/Hubble, CC BY 4.0
The NASA/ESA Hubble Space Telescope provides us this week with a spectacular image of the bright star-forming ring that surrounds the heart of the barred spiral galaxy NGC 1097. In this image, the larger-scale structure of the galaxy is barely visible: its comparatively dim spiral arms, which surround its heart in a loose embrace, reach out beyond the edges of this frame.

This face-on galaxy, lying 45 million light-years away from Earth in the southern constellation of Fornax (The Furnace), is particularly attractive for astronomers. NGC 1097 is a Seyfert galaxy. Lurking at the very centre of the galaxy, a supermassive black hole 100 million times the mass of our Sun is gradually sucking in the matter around it. The area immediately around the black hole shines powerfully with radiation coming from the material falling in.

The distinctive ring around the black hole is bursting with new star formation due to an inflow of material toward the central bar of the galaxy. These star-forming regions are glowing brightly thanks to emission from clouds of ionised hydrogen. The ring is around 5000 light-years across, although the spiral arms of the galaxy extend tens of thousands of light-years beyond it.

NGC 1097 is also pretty exciting for supernova hunters. The galaxy experienced three supernovae (the violent deaths of high-mass stars) in the 11-year span between 1992 and 2003. This is definitely a galaxy worth checking on a regular basis.

However, what it is really exciting about NGC 1097 is that it is not wandering alone through space. It has two small galaxy companions, which dance “the dance of stars and the dance of space” like the gracious dancer of the famous poem The Dancer by Khalil Gibran.

The satellite galaxies are NGC 1097A, an elliptical galaxy orbiting 42 000 light-years from the centre of NGC 1097 and a small dwarf galaxy named NGC 1097B. Both galaxies are located out beyond the frames of this image and they cannot be seen. Astronomers have indications that NGC 1097 and NGC 1097A have interacted in the past.

This picture was taken with Hubble’s Advanced Camera for Surveys using visual and infrared filters.

A version of this image was submitted to the Hubble’s Hidden Treasures image processing competition by contestant Eedresha Sturdivant.
Messier 88 galaxy.jpg
Autor: Jschulman555, Licence: CC BY 3.0
Messier 88, 24 inch telescope on Mt. Lemmon, AZ.
The active galaxy Markarian 1018.jpg
Autor: ESO/CARS survey, Licence: CC BY 4.0
This image from the MUSE instrument on ESO’s Very Large Telescope shows the active galaxy Markarian 1018, which has a supermassive black hole at its core. The faint loops of light around the galaxy are a result of its interaction and merger with another galaxy in the recent past.
M87 jet.jpg
Výtrysk plazmatu z jádra galaxie M87, který vychází z okolí černé díry
NGC 1275 Hubble.jpg
This Hubble Space Telescope image of galaxy NGC 1275 reveals the fine, thread-like filamentary structures in the gas surrounding the galaxy. The red filaments are composed of cool gas being suspended by a magnetic field, and are surrounded by the 100-million-degree Fahrenheit hot gas in the center of the Perseus galaxy cluster.

The filaments are dramatic markers of the feedback process through which energy is transferred from the central massive black hole to the surrounding gas. The filaments originate when cool gas is transported from the center of the galaxy by radio bubbles that rise in the hot interstellar gas.

At a distance of 230 million light-years, NGC 1275 is one of the closest giant elliptical galaxies and lies at the center of the Perseus cluster of galaxies.

The galaxy was photographed in July and August 2006 with the Advanced Camera for Surveys in three color filters. 

Coordinates
Position (RA): 	3 19 48.39
Position (Dec):	41° 30' 41.00"
Field of view: 	3.86 x 2.99 arcminutes
Orientation:   	North is 8.5° left of vertical

Colours & filters Band	Wavelength	Telescope
Optical B	435 nm	Hubble Space Telescope ACS
Optical V	550 nm	Hubble Space Telescope ACS
Optical R	625 nm	Hubble Space Telescope ACS
.
ESO’s New Technology Telescope Revisits NGC 6300.jpg
Autor: ESO/C. Snodgrass, Licence: CC BY 4.0
This image shows the bright centre and swirling arms of the spiral galaxy NGC 6300. NGC 6300 is located in a starry patch of sky in the southern constellation of Ara (The Altar) which contains a variety of intriguing deep-sky objects. NGC 6300 has beautiful pinwheeling arms connected by a straight bar that cuts through the middle of the galaxy. While it may look like a standard spiral galaxy in visible-light images like this one, it is actually a Seyfert II galaxy. Such galaxies have unusually luminous centres that emit very energetic radiation, meaning that they are often intensely bright in part of the spectrum either side of the visible. NGC 6300 is thought to contain a massive black hole at its heart some 300 000 times more massive than the Sun. This black hole is emitting high energy X-rays as it is fed by the material that is pulled into it. This image of NGC 6300 was taken by the ESO Faint Object Spectrograph and Camera (EFOSC2) on the 3.58-metre New Technology Telescope (NTT). The NTT is based at ESO’s La Silla observing site, on the outskirts of the Atacama Desert in Chile, and was inaugurated in 1989. A black and white image of NGC 6300 was released at the time of the telescope’s inauguration — one of 31 images that were the first to be released from the NTT.
Secrets at the heart of NGC 5793.jpg
(c) ESA/Hubble, CC BY 4.0
This new Hubble image is centred on NGC 5793, a spiral galaxy over 150 million light-years away in the constellation of Libra. This galaxy has two particularly striking features: a beautiful dust lane and an intensely bright centre — much brighter than that of our own galaxy, or indeed those of most spiral galaxies we observe.

NGC 5793 is a Seyfert galaxy. These galaxies have incredibly luminous centres that are thought to be caused by hungry supermassive black holes — black holes that can be billions of times the size of the Sun — that pull in and devour gas and dust from their surroundings.

This galaxy is of great interest to astronomers for many reasons. For one, it appears to house objects known as masers. Whereas lasers emit visible light, masers emit microwave radiation [1]. Naturally occurring masers, like those observed in NGC 5793, can tell us a lot about their environment; we see these kinds of masers in areas where stars are forming. In NGC 5793 there are also intense mega-masers, which are thousands of times more luminous than the Sun.

A version of this image was submitted to the Hubble’s Hidden Treasures image processing competition by contestant Judy Schmidt.

Notes:

[1] This name originates from the acronym Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Maser emission is caused by particles that absorb energy from their surroundings and then re-emit this in the microwave part of the spectrum.
Golden rings of star formation.jpg
(c) ESA/Hubble, CC BY 4.0
Taking centre stage in this new NASA/ESA Hubble Space Telescope image is a galaxy known as NGC 3081, set against an assortment of glittering galaxies in the distance. Located in the constellation of Hydra (The Sea Serpent), NGC 3081 is located over 86 million light-years from us. It is known as a type II Seyfert galaxy, characterised by its dazzling nucleus.

NGC 3081 is seen here nearly face-on. Compared to other spiral galaxies, it looks a little different. The galaxy's barred spiral centre is surrounded by a bright loop known as a resonance ring. This ring is full of bright clusters and bursts of new star formation, and frames the supermassive black hole thought to be lurking within NGC 3081 — which glows brightly as it hungrily gobbles up infalling material.

These rings form in particular locations known as resonances, where gravitational effects throughout a galaxy cause gas to pile up and accumulate in certain positions. These can be caused by the presence of a "bar" within the galaxy, as with NGC 3081, or by interactions with other nearby objects. It is not unusual for rings like this to be seen in barred galaxies, as the bars are very effective at gathering gas into these resonance regions, causing pile-ups which lead to active and very well-organised star formation.

Hubble snapped this magnificent face-on image of the galaxy using the Wide Field Planetary Camera 2. This image is made up of a combination of ultraviolet, optical, and infrared observations, allowing distinctive features of the galaxy to be observed across a wide range of wavelengths.

Notes

A paper based on these observations was published in The Astronomical Journal in 2004, entitled "A Hubble Space Telescope Study of Star Formation in the Inner Resonance Ring of NGC 3081" by Ronald J. Buta, Gene G. Byrd, and Tarsh Freeman.
ESO Centaurus A LABOCA.jpg
Autor: ESO/WFI (Optical); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (Submillimetre); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (X-ray), Licence: CC BY 4.0
Colour composite image of Centaurus A, revealing the lobes and jets emanating from the active galaxy’s central black hole. This is a composite of images obtained with three instruments, operating at very different wavelengths. The 870-micron submillimetre data, from LABOCA on APEX, are shown in orange. X-ray data from the Chandra X-ray Observatory are shown in blue. Visible light data from the Wide Field Imager (WFI) on the MPG/ESO 2.2 m telescope located at La Silla, Chile, show the background stars and the galaxy’s characteristic dust lane in close to "true colour".
A spiral snowflake.jpg
(c) ESA/Hubble, CC BY 4.0
Spiral galaxies together with irregular galaxies make up approximately 60% of the galaxies in the local Universe. However, despite their prevalence, each spiral galaxy is unique — like snowflakes, no two are alike. This is demonstrated by the striking face-on spiral galaxy NGC 6814, whose luminous nucleus and spectacular sweeping arms, rippled with an intricate pattern of dark dust, are captured in this NASA/ESA Hubble Space Telescope image.

NGC 6814 has an extremely bright nucleus, a telltale sign that the galaxy is a Seyfert galaxy. These galaxies have very active centres that can emit strong bursts of radiation. The luminous heart of NGC 6814 is a highly variable source of X-ray radiation, causing scientists to suspect that it hosts a supermassive black hole with a mass about 18 million times that of the Sun.

As NGC 6814 is a very active galaxy, many regions of ionised gas are studded along its spiral arms. In these large clouds of gas, a burst of star formation has recently taken place, forging the brilliant blue stars that are visible scattered throughout the galaxy.
Messier 77 spiral galaxy by HST.jpg
Hubble Space Telescope image of Messier 77 spiral galaxy. A version of this image won second place in the Hubble’s Hidden Treasures Image Processing Competition.