Guest Lecture by Prof. Priya Hasan Flashcards
Hoe weten we dat er een supermassief zwart gat aanwezig is in het centrum van ons galaxie?
- Gravitatiekracht van zwart gat (Sagittarius A*) zorgt voor afwijkingen van sterbanen dichtbij het centrum. Afwijkingen = vorm + snelheden
- Baan van sterren rond galactisch centrum = elliptisch rond een onzichtbaar extreem massief object
- metingen van X-rays en gamma-rays uitgezonden door zwart gat wanneer er materie in valt.
Welke types zwarte gaten zijn er?
1) Stellar black holes: ontstaan door het inkrimpen van massieve sterren. Typisch massa: 10*sunsmass, grootte tot 30km.
2) Intermediate-Mass black holes: ontstaan mogelijks uit het samensmelten van kleinere zwarte gaten of door de directe inkrimping van massieve gaswolken in het vroege universum.
Typische massa: 10^3*sunsmass, grootte 10^3km
3) Supermassive black holes: zijn meestal centrum van een galaxie, ontstaan wordt nog actief onderzocht. Typische massa: 10^9*sunsmass, grootte tot 400 AU
Wat is een AGN?
Active Galactic Nuclei is het centrum van een actief galaxie. Dit is een actief en energierijk gebied. Bestaat uit een SMBH waarrond een accretieschijf gevormd wordt door materie rond dit zwart gat. Materie wordt weggeschoten uit SMBH door de hoge magnetische krachten. Stof en gas wordt opgewarmd in accretieschijf waardoor er X-stralen en gamma-stralen wordt uitgezonden.
-
Wat is de morfologie (vorm) van een AGN ‘host galaxies’?
Kan elliptisch of spiraal galaxies zijn. Morfologie wordt bepaald doot GALFIT: Galfit Probeert lichtcurven te fitten aan de beelden die hij ziet in de foto, lichtcurven
zijn graduele daling van licht op bepaalde plekken in de galaxie. Op basis van deze
dalingen kan GALFIT bepalen welk deel van de foto, welk deel van de galaxy is. Op die
manier maakt GALFIT een model van de galaxy en trekt het het model af van de
oorsronkelijke foto. Op deze manier kunnen er soms kenmerken (zoals spiraalarmen)
van de galaxie zich bekend maken. Waardoor de morphology bepaald kan worden.
Idealiter wil je de nieuwe kenmerken ook proberen modelleren door analytische
functies in te vullen in GALFIT. Uiteindelijk wil gewoonweg dat het verschil tussen de
werkelijke afbeelding en het model, een lege afbeelding is. Op die manier heb je een
goed model kunnen maken van de galaxy die je bestudeert.
Hoe kunnen we de massa van een supermassief zwart gat meten?
Om de massa van een zwart gat te bepalen, willen we de snelheid meten dat gas en
stof zich rondbeweegt op een afstand R van het centrum. Indien we deze snelheid
weten in combinatie met de afstand op dewelke de snelheid zich voortdoet, kunneen
we met behulp van de wetten van Newton een uitdrukking vinden voor de massa.
M = f(v^2R/G)[f is om rekening te houden met geometrie, hoe alles gericht is etc.].
De snelheid wordt bepaald door te kijken naar de breedte van de spectraallijnen,
waarom hebben spectraallijnen een bepaalde breedte? Er is stof dat naar ons toe
beweegt en naar ons weg beweegt en stof dat net voor ons staat, hierdoor verschuift
de spectraallijn niet naar links of naar rechts maar verbreedt die. Door de breedte
van de spectraallijn te meten met FWHM methode, kunnen we met delta lambda
over lambda = delta v over c met delta lambda = FWHM de snelheid bepalen. Merk
op dat er rekening moet gehouden worden met de redshift en dat je de golflengte
moet delen door de redshift. zo heb je de snelheid.
De afstand bepalen is gebaseerd op reverberation mapping:
Het is basicly het tijdsverschil van licht dat meteen naar ons toekomt zonder te
botsen en licht dat eerst botst tegen de gaswolken die we bestuderen. Zo wordt er
een tijdsverschil gemeten tussen de twee. De tijd dat het duurt voor het licht om die
afstand af te leggen, daaruit kan de afstand bepaald worden.
Buiten golflengte metingen, hebben we ook Fluxmetingen, deze worden ook
gecorrigeerd voor roodverschuiving echter in de teller. Flux wordt omgezet naar
luminosity met L = F/4pi d^2, luminosity maal lambda wordt in functie van lambda
geplot. De hoogte (yas) op dewelke de basis is van het spectrum , die waarde gebruik
je in de formule gebaseerd op reverb mapping:
log (R/lichtdagen) = 1.5+0.5*(lambda maal Luminosity / 10^44 ergs
(power(-37)joule), uit die formule kan je de afstand R halen en zowel R als v invullen
in oorspronkelijke formule om massa te bekomen.
