活動銀河核 (活動銀河核, active galactic nucleus; AGN)은 電磁氣 스펙트럼 의 一部, 또는 모든 帶域에서 普通 以上의 광도 를 내는 銀河 의 中心에 存在하는 컴팩트한 領域이다. 活動銀河核이 있는 銀河는 傳播 , 마이크로파 , 赤外線 , 可視光線 , 紫外線 , 엑스線 , 감마선 等 다양한 波長에서 大量의 에너지를 放出한다. AGN을 품고 있는 銀河를 더러 活動銀河 (活動銀河, active galaxy)라고 한다. AGN의 電磁氣 複寫는 銀河 中心의 招待質量 블랙홀 周圍로 質量이 降着 됨으로써 發生하는 것으로 생각되고 있다. AGN은 宇宙에서 가장 밝고 持續的인 鑛員들 中 하나로서, 멀리 떨어진 天體의 發見에 도움을 줄 뿐만 아니라, AGN의 進化를 살펴봄으로써 宇宙論 에도 寄與할 수 있다.

活動銀河核 模型 [ 編輯 ]

AGN의 動力은 招待質量 블랙홀(10 ⁶ to 10 ¹⁰ M _⊙ )에 物質이 降着 되어 發生하는 것이라는 ^[1] 見解가 오랫동안 論議되고 있다. ^[2] AGN은 크기가 매우 작으며 持續的으로 매우 높은 광도의 에너지를 放出한다. 物質이 降着되면 位置에너지와 運動에너지가 放射線 輻射로 轉換되는데, 質量이 매우 巨大한 블랙홀은 에딩턴 광도 가 높아서 持續的으로 큰 光度로 輻射線을 放出할 수 있다. 現在 質量이 큰 銀河들은 모두 또는 大部分 中心에 招待質量 블랙홀을 품고 있는 것으로 생각된다. 그 證據는 블랙홀의 質量과 銀河膨大部의 速度分散 사이의 相關關係( M-시그마 關係 )이다. ^[3]

降着圓盤 [ 編輯 ]

AGN의 標準 模型에서, 블랙홀 近處의 차가운 物質들은 降着圓盤 을 形成한다. 降着圓盤에서 物質은 안으로, 角運動量은 밖으로 向하며 에너지가 흩어지는 過程에서 降着圓盤이 뜨거워지게 된다. 降着圓盤의 스펙트럼은 가시광-紫外線 帶域에서 最高값을 찍는다. 그리고 降着圓盤 위로 뜨거운 物質들이 코로나 를 形成하는데, 이 코로나는 驛(逆) 콤프턴 産卵 을 일으켜 光子 의 에너지를 엑스線 帶域까지 올려버릴 수 있다. 降着圓盤에서 放出되는 輻射線은 블랙홀 近處의 차가운 原子 物質을 들뜨게 만들고, 物質이 元來 狀態로 돌아오면서 特徵的인 방출선 이 만들어진다. AGN이 放出하는 輻射線의 大部分은 降着圓盤 바로 近處의 星間 가스 및 星間塵 에 吸收되지만, 時間이 지나면 다른 帶域, 大槪 赤外線으로 再放出된다.

相對論的 제트 [ 編輯 ]

一部 降着圓盤은 한 雙의 제트를 만들어낸다. 제트는 매우 빠른 고지향性 흐름으로, 圓盤 가까이에서 始作하여 兩 反對쪽으로 進行한다. 제트의 方向은 降着圓盤의 角運動量 軸線 또는 블랙홀의 回轉軸에 依해 決定된다. 天文 機器의 限界로 인해 제트가 만들어지는 期作과 제트의 正確한 成分 造成은 現在로서는 正確히 밝혀져 있지 않다. 때문에 제트 生産에 關한 다양한 理論的 모델이 提起되어 있음에도 그 中 무엇 하나를 支持하는 證據는 充分히 存在하지 않는다. 제트는 傳播 帶域에서 가장 두드러진 觀測 效果를 나타내며, 超長期選 觀測界 를 使用해 싱크로트론 輻射를 硏究할 수도 있다. 다만 제트는 傳播에서 감마선까지 모든 波長의 빛을 放出한다. 때문에 제트는 AGN을 볼 때 觀測되는 連續 輻射의 原因 中 하나로도 꼽힌다.

肥效率 複寫 AGN [ 編輯 ]

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觀測的 特徵 [ 編輯 ]

AGN을 規定할 수 있는 單一한 觀測的 特徵은 없다. 아래 目錄은 只今까지 AGN으로 밝혀진 天體들의 重要한 特徵들을 列擧한 것이다.

• 核狂連續複寫放出(nuclear optical continuum emission). 降着圓盤을 直視할 수 있는 角度라면 恒常 보인다. 제트 또한 이 放出에 寄與할 수 있다. 광放出은 波長과 大略的인 거듭제곱 關係에 있다.
• 核赤外線放出(Nuclear infra-red emission). 降着圓盤의 方向이 어떻든 間에 恒常 보인다. 銀河核 周圍의 氣體와 먼지가 빛을 吸收했다가 再放出해서 보이는 빛이다. 熱輻射이기 때문에 제트나 圓盤과 關聯된 放出과는 區分할 수 있다.
• 넓은광放出선(Broad optical emission lines). 中心 블랙홀에 가까운 차가운 物質들에서 나오는 빛이다. 그 物質들이 블랙홀 周圍를 빠른 速度로 돌기 때문에 도플러 效果에 依해 線이 넓게 보인다.
• 좁은광방출선(Narrow optical emission lines). 블랙홀에서 좀 멀리 떨어진 차가운 物質들에서 나오는 빛이다. 블랙홀에서 멀기 때문에 回轉 速度도 그만큼 느리고 線은 좁아진다.
• 電波連續複寫放出(Radio continuum emission). 이것은 언제나 제트 때문이다. 싱크로트론 輻射 가 特徵的인 스펙트럼을 나타낸다.
• 엑스線連續複寫放出(X-ray continuum emission). 제트에서도 나오고, 降着圓盤의 뜨거운 코로나에서 나오기도 한다. 둘 中 어느 쪽이던 거듭제곱 스펙트럼을 나타낸다. 電波가 어두운 AGN에서는 普通 나오는 거듭제곱 엑스線에 더해서 연엑스선 放出도 보이는데, 이 연엑스선이 왜 나오는 것인지는 아직 確實하지 않다.
• 엑스線線放出(X-ray line emission). 차가운 重元素들이 엑스線 連續輻射에 依해 螢光 發光하는 것으로, 6.4 keV 戰後의 철(鐵)線이 잘 알려져 있다. 이 線은 좁을 수도 있고 넓을 수도 있다.

活動銀河의 種類 [ 編輯 ]

AGN은 두 가지 種類로 나누는 것이 便利하며, 그 둘을 慣習的으로 電波 帶域에서 어두운(radio-quiet) 것과 밝은(radio-loud)이라고 부른다. 傳播 帶域에서 밝은 境遇 AGN의 광도 大部分을 제트가 차지한다. 傳播 帶域에서는 確實히 제트의 寄與度가 크고, 다른 帶域에서도 제트가 큰 寄與度를 나타낼 수 있다. 傳播 帶域에서 어두운 境遇에는 제트 및 제트의 放出을 無視할 수 있기 때문에 좀더 單純해진다.

AGN의 下位 類型들의 用語는 物理的 差異보다 發見 및 分類의 歷史的 脈絡에 따라 定해지기 때문에 多少 混亂의 餘地가 있다.

電波가 어두운 AGN [ 編輯 ]

• 저전리 核放出選 領域 (LINER). 이름을 보면 알 수 있다시피, 이것들은 弱하게 電離된 原子들의 放出線만 잘 보이고 AGN 放出의 다른 特徵들은 보이지 않는다. 모든 LINER이 AGN이 맞는지(다시 말해 招待質量 블랙홀의 降着으로 에너지를 얻는지)는 論難의 餘地가 있다. 萬若 맞다면, LINER은 電波가 어두운 AGN 中 光度가 가장 낮은 部類를 이룰 것이다.
• 세이퍼트 (Seyfert). 세이퍼트는 AGN의 下位 分類로서 가장 먼저 定立된 축에 屬한다. 세이퍼트는 가시광에서 核連續輻射放出을 보이고, 좁은선과 때때로 넓은선, 때때로 强한 엑스線 放出, 드물게 弱한 電波 제트를 나타낸다. 세이퍼트는 1型 세이퍼트와 2型 세이퍼트로 다시 나뉜다. 1型은 넓은 방출선이 剛하게 나타나지만 2兄은 그렇지 않다. 그리고 1刑에서 低에너지 엑스線 放出이 보다 剛하게 나타나는 것 같다. 세이퍼트 AGN을 품고 있는 銀河는 大部分 螺旋銀河 또는 不規則銀河이다.
• 電波가 어두운 퀘이사 (QSO). 事實上 세이퍼트 1兄이 더 밝아진 버전이다. 電波가 어두운 퀘이사와 세이퍼트 1型 사이의 區分은 任意的이며, 普通 가시광 帶域의 等級을 끊어서 區分한다. 퀘이사는 매우 剛한 가시광 連續複寫放出, 엑스線 連續複寫放出, 가시광 帶域의 넓고 좁은 放出線을 나타낸다. 一部 天文學者들은 이 AGN들을 "준성天體"(QSO)라고 부르고, 電波가 밝은 퀘이사만을 퀘이사라고 부르기도 한다. 그렇지 않은 天文學者들은 둘 다 그냥 퀘이사라고 하고 "電波가 밝은 퀘이사", "電波가 어두운 퀘이사"로 區分한다. 퀘이사를 품고 있는 銀河는 螺旋銀河日 수도 있고, 不規則銀河日 수도 있고, 楕圓銀河日 수도 있다. 퀘이사를 품은 銀河의 質量과 퀘이사의 光度 사이에는 相關關係가 存在하며, 이에 따라 밝은 퀘이사를 품은 銀河는 大部分 質量이 큰 銀河(楕圓銀河)이다.
• 2型 퀘이사(Quasar 2). 2型 세이퍼트에 對應되는 存在로, 퀘이사와 類似한 光度를 나타내지만 퀘이사에서 나타나는 剛한 核連續輻射放出이나 넓은線放出은 없다. 매우 드문 存在이나, 候補가 될 만한 天體는 많이 發見되어 있다.

電波가 밝은 AGN [ 編輯 ]

여기서는 銀河核의 特徵에 關해서만 다룰 터이니, 제트를 비롯한 銀河 全般의 特徵에 對해서는 電波銀河 를 參照할 것.

• 電波가 밝은 퀘이사. 위의 QSO와 完全히 同一하나, 제트 방출선이 더해진다는 것이 差異點이다. 이에 따라 가시광 帶域의 連續複寫放出, 좁고 넓은 방출선, 强한 엑스線 放出, 傳播 放出이 나타난다.
• 블레이자 (Blazar). 밝기가 빠르게 變하고, 가시광, 電波, 엑스線 放出이 偏光되어 있다. 도마뱀자리 BL 天體 (BL Lac)와 가시광激變 퀘이사 (OVV 퀘이사)의 두 種類가 있다. BL Lac는 가시광 방출선이 보이지 않기 때문에, 이것을 품고 있는 銀河의 스펙트럼을 살펴야 赤色편이를 測定할 수 있다. 방출선은 本質的으로 缺如되어 있거나 변광 要素에 依해 壓倒되어 보이지 않는다. 변광 때문에 안 보이는 것일 境遇, 변광이 낮은 段階일 때 방출선이 보이게 될 수도 있다. ^[4] OVV 퀘이사는 一般的인 電波가 밝은 퀘이사와 비슷하지만, 빛이 빠르게 變한다. BL Lac와 OVV 모두 觀測者의 視線 方向으로 相對論的 제트가 發生하여 변광이 發生하는 것으로 생각된다. 相對論的 效果는 제트의 광도와 邊광 振幅을 增幅시킨다.

要約 [ 編輯 ]

以上을 整理하면 다음 表와 같다.

活動銀河의 여러 類型들과 一般 銀河와의 比較

銀河 類型	活動銀河核	방출선		엑스線	過剩		强한 電波	제트	변광	可視光線보다 電波가 훨씬 밝음
		좁은선	넓은선		紫外線	遠赤外線
一般 銀河	없음	藥函	없음	藥函	없음	없음	없음	없음	없음	없음
스타버스트	없음	있음	없음	어느程度	없음	있음	어느程度	없음	없음	없음
세이퍼트 I	있음	있음	있음	어느程度	어느程度	있음	매우적음	없음	있음	없음
세이퍼트 II	있음	있음	없음	어느程度	어느程度	있음	매우적음	있음	있음	없음
퀘이사	있음	있음	있음	어느程度	있음	있음	어느程度	어느程度	있음	10%
블레이자	있음	없음	어느程度	있음	있음	없음	있음	있음	있음	있음
BL Lac	있음	없음	없거나 稀微	있음	있음	없음	있음	있음	있음	있음
OVV	있음	없음	BL Lac보다 剛함	있음	있음	없음	있음	있음	있음	있음
電波銀河	있음	어느程度	어느程度	어느程度	어느程度	있음	있음	있음	있음	있음

宇宙論에서의 쓰임 [ 編輯 ]

가시광 帶域에서든 傳播 帶域에서든, 赤色편이 가 가장 큰 天體들의 大部分을 活動銀河들이 차지하고 있다. 赤色편이가 크다는 것은 곧 地球에서 멀리 떨어져 있다는 바, 光度가 매우 큰 活動銀河들이 멀리 떨어져도 잘 보이는 것이다. 活動銀河들은 如前히 初期宇宙 硏究에 있어 重要한 役割을 하고 있지만, 現在는 AGN을 통해 알아낸 初期 宇宙는 赤色편이가 큰 "典型的" 銀河에 對해 偏向되어 있다고 생각되고 있다.

보다 흥미로운 點은 AGN의 進化에 關한 硏究이다. 初期 宇宙에서는 光度가 큰 AGN들이 많았던 것으로 생각된다. 여기서 생각할 수 있는 點은 (1) 招待質量 블랙홀이 일찍이 形成되었고 (2) 光度가 큰 AGN이 形成될 수 있는 環境(銀河의 中心 近處에 存在하는 차가운 氣體의 量 따위)李 現在보다 初期 宇宙에 더 흔했다는 것이다. 또한 이것은 한때 밝은 퀘이사였던 많은 天體들이 只今은 光度가 떨어졌으며, 또는 아예 꺼져버렸을 수도 있음을 示唆한다. 광도가 작은 AGN들은 큰 赤色편이에서 觀測이 어렵기 때문에, 이것들意義 鎭火는 깊이 理解되지 못하고 있다.

參照 事項 [ 編輯 ]

• 電波銀河
• 퀘이사
• 招待質量 블랙홀
• M-시그마 關係
• 相對論的 제트

各州 [ 編輯 ]

外部 링크 [ 編輯 ]

• 위키미디어 公用에 活動銀河核 關聯 미디어 分類가 있습니다.