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우주내의 천체 궤이사와 활동은하
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퀘이사와 활동 은하 1 퀘이사 3C 273 – 큰 적색이동 (0.15 광속)발견
준항성전파원(quasi-stellar Radio source) QSO(quasi-stellar Object) 퀘이사 (90% 비 전파원) [Z=5 (1215A->7000A : V = 0.94C)] Z = del lambda/lambda = [(1+v/c)/(1-v/c)]1/2 -1 허블 법칙의 거리 엄천난 광도 (1015 Lo – 1011 Lo) 연속 + 방출선 + 흡수선 (보다 적은 Z) 시간 단위의 광도 변화 작은 영역의 방출
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퀘이사 스펙트럼 연속 스펙트럼 : 1.almost uniform ;brightness over a range of 1011 in wavelength (energy of nm = that of 300 – 3000 nm =that of 6 – 60 micron) unusually blue (at 22mag, 95% of blue stellar obj = QSO, most point source of X-ray = QSO) Synchrotron 복사 energetic electron moving through magnetic fields :fades rapidly with increasing wavelength in the radio part 2. blue bump (visible and UV) dense gas at 104 K 3. brightest in the IR : BB 복사 from warm dust
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퀘이사의 방출선 Emitted by gas heated by absorbing UV and X –ray from the source of continous radiation in the quasar like gas in an HII or PN broad and narrow emission lines 1. narrow line region : H, He, C, N, and other abundant elements density = one atom per cubic m Mo 2. broad line region : 1000 atom per cubic m few solar mass closer to the center of the quasar than narrow line region both region : large number of small clouds immersed in much hotter gas
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퀘이자 크기 : 수 pc 이하에서 방출 timescale of variable, few years or less
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Superluminal motion 고 분해능 간섭계 관측에서 여러 부분의 분리가 few milliarcseconds
3C 345 : Z=0.6 =1900 Mpc = apparent seperations at speeds greater than the speed of light superluminal motion = optical illusion
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Fig. 24.8
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Fig. 24.9
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Fig
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궤이사 - in Elliptical Galaxy
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2 활동은하 -1 세이퍼트(Seyfert)은하 중심 핵이 발달된 나선은하 강하고 넓은 방출선 (수천 km 의 선폭)
NGC 1068 :10 광년 중심핵 전파원, X선원, 강한 적외선 수개월의 밝기 변화 작은 영역 엄청난 에너지 방출
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2 활동은하- 2-2 활동 타원 은하 강한 중심 에너지원 –전파원전파은하
M87:중심전파 관측=> 강한 전파와 6000광년 뻣은 젯트 (2/3 광속) 전파은하의 ¾ : 이중 전파원 –은하자체보다 수십만 광년 떨어진 전파 열편 은하 중심핵에서 이온가스가 젯트를 따라 열편에 공급 활동은하의 중심핵, 퀘이사 같은 종류
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활동 은하 Seyfert I = 퀘이사와 유사, narrow and very broad emission lines
Seyfert 2 ; only narrow emission lines 전파은하 Blazars : 크기가 작고 강한 밝기 변화를 보이는 것이 궤이사와 유사하나, weak emission line이 보이거나 전혀 안보임 IRAS 은하 : 1. Starburst 은하 (M 82) 2. most luminous IRAS Galaxies : Lo in IR ( *normal spiral galaxies, ~ luminosites of quasar )
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Seyfert Galaxy –NGC7742
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Obscuring torus 안쪽의 세이퍼트 은하의 핵
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Fig 전파은하 Cygnus A 의 전파 지도
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Fig 전파은하 3C 의 전파 등고선
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Fig
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Fig 고속 젯트의 관측
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활동은하 - Centaurus A
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Centurus A -- Dusty Galaxy
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타원 전파은하
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NGC6251은하의 여러 전파 영상
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퀘이사의 전파 영상 –윗쪽에 퀘이사가 위치하고, 아래로 향한 전파 열편
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3 퀘이사의 에너지 근원-1 퀘이사, 활동은하의 중심핵 거대한 블랙홀 관측적 증거 :
M87 중심 밀도 : 300배의 정상 거대 타원은하, 태양근처의 1000배 => 2.5*109Mo 중심에 소용돌이 치는 뜨거운(10000도) 가스 블랙홀의 물질 유입 NGC3115, NGC4261 : 거대 블랙홀 중심 핵
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3 퀘이사의 에너지 근원-2 에너지 – 블랙홀 근처 물질 나선형으로 접근 가속, 압축 수백만도로 가열 블랙홀로 낙하
수백만도로 가열 블랙홀로 낙하 막대한 에너지 발생 (10%-30%낙하물질) 거대 블랙홀 :109Mo 수십 AU크기 사건 지평선 수개월 변광 주변 뜨거운가스 강한 방출선 강착원반과 젯트
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에딩톤 lunimosity L = 30,000(M/Mo) Lo
max luminosity for a given central mass, without blowing away surrounding material M/Mo = 1/30,000(L/Lo) BH mass bigger than this
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활동은하 핵에 블랙홀 주변의 강착 원반-A. 서서히 물질이 유입될 경우, B
활동은하 핵에 블랙홀 주변의 강착 원반-A. 서서히 물질이 유입될 경우, B. 물질이 에딩톤 광도한계 가깝게 유입될 경우 안쪽으로 Torus(도넛)가 형성되고 온도가 만도 이상이 되어 UV + visible 파장 영역에 “blue bump”를 형성
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젯트 : 회전 강착 원반에 자력선을 따라 방출되 나가는 이온가스 덩어리
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Fig 젯트로 방출되는 이온가스는 등근 자력선을 만들어 젯트를 작은 각도에 한정되게 한다고 설명
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활동은하핵을 보는 방향에 따라 다르게 보이는 활동은하
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Fig
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퀘이사의 분포
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Fig V/V_max 방법에의한 퀘이사의 분포
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>0.5 의 의미는 퀘이사의 분포가 먼 위치, 오래된 것에 치우침을 뜻함
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같은 밝기의 퀘이사A,B는 먼 곳(오래 전)에 더 밀집 (또는 C,D)
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우주 공간 사이 물질의 존재 : 퀘이사의 흡수선 + 중력렌즈효과
퀘이사의 흡수선 – 퀘이사와 관측자 사이 물질에 의한 것 방출선 보다 작은 적색편이 사이 물질은 먼 곳(오래 전)에 더 풍부
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4 중력 렌즈 효과-1 퀘이사 0957+561 = 두 퀘이사, 같은 Z 중력 렌즈 효과 (아인슈타인의 예측)
2중, 다중, 원호, 고리의 상들 중력 렌즈원 : 은하들, 암흑물질 중력 렌즈 효과 암흑 물질의 량 추정 가시광선으로 보이는 물질 보다 수십배 이상의 많은 물질 포함
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Fig 아인슈타인 링 (전파 관측)
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Einstein Cross Gravitaional Lens
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중력 렌즈
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감마-선 폭발체 (Gamma ray Bursts)
수초 –수 분의 감마선 폭발 전 하늘에 무작위 분포 : 우리은하 원반과는 무관 1999, Jan 23 : 감마선 폭발체의 스펙트럼 Z = 1.6(3000 Mpc) Collapse of a massive star to produce a highly magnetized BH and the merger of two neutron stars(or a neutron star and a BH)
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