Слияния галактик вызывают активность в их ядре

Активные ядра галактик (АЯГ) играют главную роль в эволюции галактик. Астрономы из SRON и RuG использовали рекордную выборку галактик, чтобы подтвердить, что слияния галактик положительно влияют на работу АЯГ. Они смогли собрать примерно в 10 раз больше изображений сливающихся галактик, чем предыдущие исследования, используя алгоритм машинного обучения.

Один из самых больших вопросов в астрономии - как галактики развиваются из облаков газа и пыли в красивые спиральные структуры, наблюдаемые в нашем галактическом соседстве. Так называемые активные галактические ядра (АЯГ) представляют собой интересные исследовательские объекты для ответа на часть вопроса, потому что, по-видимому, существует коэволюция между АЯГ и галактиками. В АЯГ находятся сверхмассивные черные дыры, которые выделяют огромное количество энергии после аккреции газа из окружающей среды. Некоторые имеют достаточно большие магнитные или гравитационные поля, чтобы выплевывать струи с полюсов протяженностью в тысячи световых лет.

Коэволюция - это улица с двусторонним движением. С одной стороны, стадия эволюции галактики влияет на активность АЯГ. Кажется, что АЯГ процветают на определенной стадии эволюции галактики, потому что мы наблюдаем пиковую активность АЯГ в галактиках на определенном расстоянии и, следовательно, в определенное время в прошлом. С другой стороны, активность АЯГ влияет на звездообразование галактики. Этот процесс может пойти в любую сторону. Струя АЯГ отталкивает газ, распространяясь по галактике, заставляя газ сталкиваться с другим газом и, таким образом, создавая сгустки - семена для маленьких звезд. Но АЯГ также выделяют энергию, нагревая газ и тем самым предотвращая его охлаждение и конденсацию в комки.

Астрономы из SRON Нидерландского института космических исследований и Университета Гронингена (RuG) использовали выборку с рекордным количеством галактик для изучения одного из факторов, которые, как считается, положительно влияют на воспламенение АЯГ: слияния между галактиками. И действительно, исследователи обнаружили корреляцию. В слияниях они насчитывали в 1,4 раза больше АЯГ, чем в не слияниях. И наоборот, исследователи обнаружили в 1,3 раза больше слияний в образцах галактик с АЯГ по сравнению с образцами галактик без АЯГ.

Исследовательская группа использовала алгоритм машинного обучения для распознавания слияний. Он предоставил выборку, которая примерно на порядок больше, чем в предыдущих исследованиях, что делает корреляцию гораздо более надежной. «Мы создали сеть для обучения системы распознаванию слияний на большом количестве изображений», - говорит первый автор Fangyou Gao. «Это позволяет нам использовать большую выборку из двух телескопических съемок с десятками тысяч галактик. АЯГ относительно легко распознать по их спектру. Но слияния должны быть классифицированы по изображениям, что обычно является работой человека. С машинным обучением, теперь мы можем сделать так, чтобы компьютеры сделали это за нас".»