A hosszú időre kiterjedő, sokáig végzett, akár több generáción át folytatott méréseknek nagy jelentősége van a csillagászatban, mert sok változás csak igen hosszú idő alatt megy végbe az égbolton. (Hasonló igaz a folyamatosan, kitartóan végzett amatőrcsillagászati munkára is!)

Most egy ilyen mérési sorozat eredményét mutatjuk be: az NGC 5548 extragalaxis 43 évre kiterjedő spektroszkópiai méréseit elemezték. 1972-től kezdődően több, többnyire 1-2 méteres  távcsővel észlelték ezt a mélyég-objektumot, a legutolsó 12 év adata most lát csak napvilágot. 1600 darab H-béta vonalon és környékén készült spektrumot analizálták.

Az NGC 5548 egy kb. V=13,3 mg-s galaxis az Ökörhajcsár csillagképben. Távolságát 245 millió fényévre becsülik. Nagyon szép, lentikuláris galaxis, alig felismerhető spirálkarokkal. Egy csillagkar leszakadni látszik a galaxisról, ami annak a jele lehet, hogy nem sokkal ezelőtt valamelyik másik galaxis elhaladt mellette és gravitációsan perturbálta a csillagok galaxisbeli mozgását, vagy éppenséggel nem sokkal ezelőtt ütközött egy másik galaxissal és egyesültek.

Az NGC 5548 magjában egy 65 millió naptömegűre becsült, nagyon nagytömegű fekete lyuk található  (ang. supermassive black hole, helyes fordítása tehát nagyon nagytömegű fekete lyuk).

Carl Keenan Seyfert amerikai csillagász listázta először azokat a galaxisokat, amelyek a megszokottnál fényesebb maggal bírnak, és amelyek emissziós vonalakat mutatnak színképükben. Ezeket Seyfert-galaxisoknak nevezik. Az eredeti, 12 ilyen tulajdonságokkal bíró galaxis egyike volt az NGC 5548.

Az összes galaxis kb. 10%-át teszik ki a Seyfert-galaxisok. Már 1908-ban felismerték (V. Slipher és E.A. Fath), hogy az NGC 1068 hat emissziós vonalat is mutat, de szisztematikus vizsgálatukat Seyfert kezdte el. Az itt látható emissziós vonalak eredetére az az elképzelés, hogy vagy a galaxis magjában lévő fekete lyukat körülvevő anyagbefogási korongról (akkréciós diszkről) származik, vagy pedig a fekete lyukat körülvevő térségből elinduló, erősen fókuszált sugárzás világít meg néhány távoli felhőcsomót és azok gerjesztődnek.

A széles emissziós vonalakról azt gondolják, az anyagbefogási korongról jön és a korong forgása szélesíti ki a vonalat (a korong felénk forduló része kékeltolódást, az elforduló vöröseltolódást mutat, egyébként a gyorsan forgó csillagok színképvonalai is ezért szélesednek ki). A széles emissziós vonalak gyakran mutatnak időbeli változást erősségüket tekintve a Seyfert-galaxisokban; a keskeny, éles vonalak időben jobbára állandóak, vagyis a fekete lyuktól távolabb, lassabban mozgó gázfelhőben keletkeznek. A széles vonalak kiszélesedésének mértéke felhasználható a korong forgásidejének becslésére, amiből a központi fekete lyuk fekete tömege megbecsülhető.

A Seyfert I galaxisok semleges és ionizált atomok széles megengedett vonalait (HI, HeI, He II), és keskeny, tiltott vonalakat (pl. OIII) mutat; a Seyfert II csak keskeny vonalakat mutat. Némelyik galaxis köztes állapotot képvisel, ezeket pl. Seyfert 1.5 -nek osztályozzák: néha: ezekben a széles vonalak éppen csak megjelennek, de nem olyan kifejlettek, mint a Seyfert I-ben.

A fentebb említett 1600 db spektrum analízise arra az eredményre vezetett, hogy a színkép 5700 napos periódussal (kb. 16 év) periodikusan ingadozik. Mindezt 43 évre kiterjedő adathalmazból mondják, tehát az eredmény megbízhatónak tűnik.

A színképei periodicitás oka lehet például:

– periodikusan behulló poros és pormentes felhők. Ha a csillagközi anyag szerkezete olyan, hogy e felhők egymást váltogatva hullanak be ilyen időközönként, akkor az anyagbefogás ,megnő és a diszk fényesebbé válik.

– a fekete lyuk kettőssége (két fekete lyuk keringene egymás körül a galaxis magjában). A két fekete lyuk egymás körüli keringése időben változó gravitációs mezőt jelent, ami az anyagbefogási korongot megzavarja, és oszcillációra készteti.

– árapályerők okozta csillagszéttépések: esetleg valamilyen csillagáram pont ilyen periódussal kering a fekete lyuk körül erősen elnyúlt, excentrikus pályán, így amikor közel jutnak a fekete lyukhoz, akkor a lyuk árapályereje számos csillagot széttép, ami felfényléssel jár.

– egy, a fekete lyuk körül keringő nagytömegű csillag, amelynek pályája nem a diszk síkjában van, ezért 32 éves keringésideje alatt kétszer: egyszer alulról felfelé, majd felülről lefelé keresztezi a diszket, anyagot ragad el róla, ami felfényléshez vezet.

Egyik magyarázatot sem találták meggyőzőnek alaposabb vizsgálat után, de tippjük szerint legjobbnak még az utolsó: egy, a korongon rendszeresen áthaladó csillag tűnik. Ez ugyanis összhangban állna a szintén kiterjedt röntgenmérésekkel is, az áthaladáskor ugyanis erős röntgensugárzást is várunk a korongból a csillagra hulló anyag gravitációs energiájának felszabadulása miatt. A szerző véleménye az, hogy ilyet nemcsak egy csillag, de akár egy kisebb nyílthalmaz is tud okozni.

Forrás:
http://arxiv.org/pdf/1606.04606v1.pdf

Seyfert-galaxisokról a VCSE-honlapján:
http://vcse.hu/tag/seyfert-galaxis/
http://vcse.hu/3c279-kvazar-gammasugar-esoje/