Aktivní galaktické jádro
Aktivní galaktické jádro (AGN) je extrémně zářící centrální oblast některých galaxií. Jeho obrovský energetický výkon je poháněn akrecí (pohlcováním hmoty) supermasivní černou dírou, přičemž uvolněná gravitační energie převyšuje záření všech hvězd v dané galaxii dohromady.
Aktivní galaktické jádro (AGN z anglického Active galactic nucleus) je kompaktní oblast v centru galaxie, která vyzařuje značné množství energie napříč celým elektromagnetickým spektrem. Vlastnosti tohoto záření ukazují, že tato svítivost nepochází z hvězd. Toto dodatečné záření nehvězdného původu vědci pozorují v radiové, mikrovlnné, infračervené, optické, ultrafialové, rentgenové a gama oblasti. Galaxie, v jejímž středu se AGN nachází, se nazývá aktivní galaxie. Podle teoretických modelů je toto nehvězdné záření z AGN důsledkem akrece (pohlcování) hmoty supermasivní černou dírou v centru dané galaxie. Supermasivní černá díra ve středu Mléčné dráhy není v současné době aktivní, ale předpokládá se, že aktivní byla přibližně před 8 miliardami let.
AGN – Active Galactic Nuclei, aktivní jádra galaxií. Tato jádra produkují netepelné pulzní UV a RTG záření, v centru sídlí velmi hmotná černá díra obklopená akrečním diskem (n ~ 1016 cm-3, T ~ 105 K, B ~ 0,2 T). Přepojení silokřivek magnetického pole je doprovázeno ohřevem elektronů až na 109 K a rentgenovým či gama zábleskem. Existuje celá řada galaxií s aktivními jádry, například Seyfertovy galaxie, linery, blazary a kvazary.
Černá díra – objekt, který kolem sebe zakřiví čas a prostor natolik, že z něho nemůže uniknout ani světlo. Část z nich vzniká kolapsem hvězdy v závěrečných fázích vývoje. Druhou skupinu tvoří obří černé díry sídlící v centrech galaxií. Rotující černé díry kolem sebe vytvářejí akreční disky látky a v ose rotace výtrysky vysoce urychlených částic. Paradoxně akreční disky i výtrysky, vznikající v bezprostředním okolí černé díry, velmi intenzivně vyzařují.
K čemu dochází v okolí velmi hmotné černé díry? Plyn a prach padá pomalu po spirálách do černé díry a v jejím okolí vytvoří charakteristický disk. Jednotlivé vrstvy se o sebe třou a disk se zahřívá na vysokou teplotu. Pokud jsou v blízkosti hvězdy, jejich plazma je roztaženo slapovými silami a stává se součástí disku. Existence plynu, prachu a hvězd v okolí je základní podmínkou vytvoření horkého disku kolem hvězdy. Samotný disk intenzivně září i v rentgenovém oboru. Nabité částice obíhající černou díru vytvoří silné magnetické pole kolmé na rovinu disku (silokřivky jsou rovnoběžné s rotační osou). Rekonekce magnetických silokřivek bude podporovat zahřívání disku. Rotace černé díry bude ovšem silokřivky kroutit a za některých situací vznikne zkroucená magnetická trubice podobná trysce nebo duté hadici, kterou proudí nabité částice od černé díry. Magnetické pole směrem od černé díry slábne a tak vzniká gradient magnetického tlaku urychlující částice ve směrech rotační osy. Vznikají dva charakteristické výtrysky, ve kterých mohou nabité částice dosáhnout velmi vysokých relativistických rychlostí. Na konci výtrysků jsou urychlené částice brzděné mezihvězdným prostředím, plynem a prachem a vznikají zde charakteristické radiové laloky. Ty jsou patrné na snímcích v radiovém oboru. Pokud dojde v blízkosti černé díry k explozivnímu procesu (mechanizmus není zatím znám), vznikne rázová vlna ženoucí nabité částice magnetickou trubicí a fokusující je do jakéhosi uzlu, který se pohybuje podél trubice směrem od černé díry. Právě v tomto uzlu mohou částice získat rychlosti blízké rychlosti světla. Experimentálně pozoroval obdobné chování tým vědců vedený Alanem Marscherem z Univerzity v Bostonu u objektu BL Lacertae, který je vzdálený 950 milionů světelných roků od Země. Data byla pořízená při záblesku v roce 2005, ke zpracování došlo v roce 2007 a k publikaci výsledků v roce 2008.
Případný pozorovatel nemusí ale vidět oba dva výtrysky. Pokud se dívá přesně v rovině disku, může mít zakrytý výhled na podstatnou část výtrysků. Pokud se dívá mimo rovinu disku, bude relativistickými jevy potlačena intenzita vzdalujícího se výtrysku. Ve většině případů tak pozorovatel uvidí výtrysk jediný. Pokud by se pozorovatel díval přesně podél směru výtrysku, uvidí díky směrování občasné výrony enormního množství energie. Na úhlu pohledu také závisí šířka pozorovaných spektrálních čar. Pokud se díváme do blízkosti disku, jsou čáry široké, ve větších vzdálenostech od disku vznikají čáry úzké. Závislost na poloze pozorovatele je proto u černé díry s diskem a dvěma výtrysky značná. Dnes se zdá, že většina různých aktivních jader galaxií je stejným druhem objektu, která právě pozorujeme z různých směrů. Jediným skutečným odlišením fyzikálních procesů je potom fakt, zda objekt vyzařuje intenzivně v radiovém oboru (radiově hlučné kvazary, radiogalaxie, blazary) nebo zda v radiovém oboru vyzařuje zanedbatelně (radiově tiché kvazary a Seyfertovy galaxie).
Další informace: Aldebaran