Aktiva galaxkärnor

Vi utforskar utvecklingen hos galaxer och deras supermassiva svarta hål, genom observationer av aktiva galaktiska kärnor (AGN) och av stjärnbildande galaxer – både i det närliggande och i det avlägsna universum.

Jättegalaxen “Double Irony” i lila mot svart stjärnbakgrund. — Den förvrängda jätteradiogalaxen "Double Irony" som visas i lila, ovanpå en bild i optiskt ljus. Galaxerna inuti rutorna är på samma avstånd som Double Irony och är en del av en galaxgrupp. Källa: Horellou et al. (2018, A&A 620, A19). Bilden är sammansatt av två bilder från: Giant Metrewave Radio Telescope och Canada France Hawaii Telescope.

De innersta delarna av en galax är intressanta på flera sätt: här kan stora mängder stjärnor bildas (s.k. starbursts) som ett resultat av att gas flödar in mot centrum, och här pågår också en intensiv aktivitet som har att göra med att material ansamlas till det supermassiva svarta hålet i galaxens centrum. De supertunga svarta hålen har en massa som kan variera mellan några miljoner gånger solens massa (som t ex det svarta hålet i Vintergatan) till flera miljarder solmassor.

För det mesta är de supertunga svarta hålen inaktiva och svåra att upptäcka. Men de genomgår också faser när materia ansamlas i större mängd så att dess strålning kan observeras i flera delar av det elektromagnetiska spektrat, från röntgen- till radiostrålning. Den aktiva galaktiska kärnan påverkar mycket mer än bara de centrala delarna av en galax: kraftfulla gasstrålar (”jets”) som strömmar ut från kärnan kan sträcka sig tvärs över en hel galax och långt ut i det intergalaktiska mediet mellan galaxer.

Ett fokusområde är de galaxer som strålar extra starkt i infrarött ljus (LIRGs, Luminous InfraRed Galaxies), där den starka strålningen är ett tecken på ovanligt snabba utvecklingsfaser. Bland de större upptäckterna kan nämnas de galaxer vars centrum är extremt dolda i gas och stoft (compact obscured nuclei), där områden med väldigt snabb tillväxt döljs i gasen och stoftet. Många ljusstarka infraröda galaxer interagerar med varandra och vi studerar dessa större och mindre sammanslagningars påverkan och dess betydelse för galaxernas utveckling över långa tidsspann. För att studera aktiva galaktiska kärnor och deras påverkan om världen runtomkring dem använder vi i huvudsak observationer av strålning med långa våglängder.