Med hjälp av data från Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) satellit, astronomer från Florida Institute of Technology har upptäckt en kvasi-periodisk oscillation (QPO) i galaxen NGC 4945. Fyndet, rapporterade i en tidning som publicerades den 28 september på arXiv preprint-server, skulle kunna kasta mer ljus över denna galaxs natur.

När röntgenljus från ett astronomiskt objekt flimrar kring vissa frekvenser, fenomenet är känt som en QPO. Man tror att de uppstår när röntgenstrålar sänds ut nära den inre kanten av en ackretionsskiva där gas virvlar runt på ett kompakt föremål, till exempel, en neutronstjärna eller ett svart hål. Med tanke på att supermassiva svarta hål i vissa galaxer också har ackretionsskivor, QPOs kan detekteras i dessa galaxer, för.

Ligger cirka 11,7 miljoner ljusår från jorden, NGC 4945 är en spiralgalax i stjärnbilden Centaurus med en uppskattad massa på cirka 1,4 miljoner solmassor. Observationer tyder på att NGC 4945 är en aktiv galax (typ 2 Seyfert) som kan innehålla ett supermassivt svart hål.

Nyligen, ett team av astronomer ledda av Evan Smith har genomfört en sökning efter lågfrekventa (LF) QPOs, kamma igenom arkivdata från RXTE, erhölls mellan 1996 och 2011. Satelliten genomförde mer än 500 observationer av NGC 4945:s aktiva galaktiska kärna (AGN) och fann att den uppvisar en LFQPO.

"Mellan MJD 54003-54193 (RXTE förslag 60139) (Madejski 2001), Lomb-Scargle-periodogrammet visar en kandidat QPO vid 0,274 µHz eller en period på 42,2 ± 3 dagar, " skrev astronomerna i tidningen.

Som noterats av i studien, ljuskurvan från RXTE-observationer i 2–10 keV-bandet visar en framträdande LFQPO med en period på cirka sex veckor. De nyligen detekterade svängningarna ses också nära denna period i andra tre delband.

Astronomerna noterade att möjliga förklaringar till den observerade QPO i NGC 4945, såväl som i andra aktiva galaxer, inkluderar Keplerian orbital rörelse av materia i skivan, spinn av det centrala kompakta föremålet, allmänna relativistiska effekter, eller slagfrekvenser mellan två av de tidigare mekanismerna. De tillade att tillgängliga data inte tillåter att välja den mest troliga hypotesen.

Enligt tidningen, NGC 4945 är en av de ljusaste Seyfert-galaxerna vid 100 keV, har en total bolometrisk ljusstyrka på cirka 20 tredecillioner erg/s och strålar ut med cirka 10 procent av Eddington-ljusstyrkan. Bilder av NGC 4945 från NASA:s rymdfarkost Chandra visar att denna galax har en upplöst, tillplattad, klumpig struktur cirka 490 ljusår lång, med ett spektrum som överensstämmer med kallreflektion av AGN-emissionen.

Sammanfattning av resultaten, forskarna drar några slutsatser om stabiliteten hos fenomenet QPO i NGC 4945. De antar att den kvasi-periodiska svängningen i denna galax kanske bara är stabil under en 190-dagarsperiod.

© 2020 Science X Network