Il nucleo di una galassia si dice attivo se ha:
1) un'estrema compattezza (raggio di circa 3pc) e luminosità (più di mille miliardi di volte la luminosità solare)
2) uno spettro con marcate linee di emissione
3) due getti di materia (jets) che si estendono dal nucleo e l'intero spettro di emissione variabile nell'arco di qualche giorno (il tempo t di tale variazione può essere utilizzato per stimare le dimensioni della regione emittente: supponendo che il cambiamento di stato del sistema si propaghi a velocità c, le dimensioni della sorgente risultano circa c*t).
Struttura (Modello unificato dei Nuclei Galattici Attivi)
Centro: Buco nero supermassivo con massa da un milione a 10 miliardi di volte la massa del soleDa 100 a 1000 raggi solari dal centro: Disco di accrescimento che emette dall'ottico all'X
Da 1 parsec a 50-100 pc dal centro: Toroide di polveri e molecole che emette IR
Oltre al toroide ci sono nubi di gas molto dense (responsabili delle righe di emissione più spesse) e molto poco dense (responsabili delle righe di emissione più sottili) e poi jets originati dal nucleo, che si estendono fino ad 1Mpc dallo stesso ed emettono su tutto lo spettro per radiazione di sincrotrone
Tipi di AGN
Gli AGN ci appaiono di diversi tipi perché diversa è la loro inclinazione rispetto al sistema di osservazione terrestre. Possono distinguersi in:Radiogalassie
L'emissione radio, che avviene per radiazione di sincrotrone, proviene da due regioni estese, esterne alla galassia, stimolate dai jets. 50% galassie EO/SO, 50% quasars.
Quasars
Centri galattici talmente compatti e luminosi da oscurare il resto della galassia. In maggior parte trovati nelle galassie ellittiche. Conosciamo circa 10000 quasar con redshift che vanno da 0.1 a 5.8, sono principalmente concentrati intorno a redshift=2 dove c'è 1 quasar ogni 100 galassie. Ciò ci porta a dedurre che se i quasar "vivono a lungo" allora solo 1 galassia su 100 è un quasar, altrimenti se i quasar "vivono poco" allora tutte le galassie passano per la fase di quasar e tutte, quindi, contengono un buco nero supermassivo al centro.
Breve storia dei quasar: (1963) Schmidt scopre che la sorgente radio 3C273 appare puntiforme e per questo la chiama "QUAsi StellAr Radio source". (1965) Sandage scopre molti altri oggetti con le stesse caratteristiche (colore, spettro, redshift, luminosità) di 3C273 ma senza emissione radio. Da qui il nome "Quasi Stellar Object" QSO. Oggi si ritiene che quasars e QSOs siano fenomeni simili, con la differenza che i QSOs sono molto più numerosi (rapporto di 9:1!).
BL Lac Objects
Hanno spettri senza righe di emissione, emettono luce altamente polarizzata e sono estremamente variabili. Si pensa che siano quasar che puntano verso di noi un loro jet.
Galassie di Seyfert
Scoperte nel 1943 da Seyfert e Slipher, sono galassie a spirale con un nucleo molto luminoso, caratterizzate da righe di emissione di atomi non stellari, cioè che non possono essere prodotti da stelle, e largamente variabili.