Seyfertin galaksit on nimetty Carl Seyfertin mukaan, joka kuvasi ne ensimmäisen kerran vuonna 1943. Ne ovat tyypillisesti keskikokoisia galakseja, joiden keskusta on poikkeuksellisen aktiivinen ja kirkas verrattuna galaksin levyyn.
Määritelmä ja asema aktiivisten galaksien joukossa
Nämä galaksit ovat yksi kahdesta aktiivisten galaksien päätyypistä. Toinen suuri ryhmä ovat kvasaarit. Seyfert-galakseilla on kvasaarin kaltaiset ytimet: ne ovat hyvin kaukaisia sähkömagneettisen säteilyn valovoimaisia lähteitä, mutta yleensä paljon lähempänä ja vähemmän kirkkaana kuin kvasaarit. Toisin kuin kvasaarit, niiden isäntägalaksit ovat kuitenkin selvästi näkyvissä.
Keskeiset ominaisuudet
Niiden erittäin suuren pintakirkkauden vuoksi niiden spektreissä on voimakkaita, korkea-ionisoituneita emissioviivoja. Tyypillisiä emissioviivoja ovat muun muassa Hα, Hβ ja voimakkaat kvasimaisten ionien viivat kuten [O III] 5007 Å. Emissioviivojen leveydet kertovat siitä, että säteilyn tuottava kaasu liikkuu hyvin eri nopeuksilla: keskiosissa olevat laajat viivat viittaavat nopeisiin liikkeisiin, ulommissa alueissa näkyvät kapeammat viivat.
Voimanlähde ja ydinmekanismit
Seyfert-galakseja on noin 10 prosenttia kaikista galakseista, ja ne ovat tähtitieteen tarkimmin tutkittuja kohteita. Niiden uskotaan saavan voimansa samoista ilmiöistä kuin kvasaarit: galaksien keskuksissa on supermassiivisia mustia aukkoja, joita ympäröivät putoavan aineen akkrektiokiekot. Akkrektiokiekkojen kitka ja magneettiset prosessit muuttavat putoavan aineen potentiaalienergian säteilyksi, ja ne ovat todennäköisesti havaitun ultraviolettisäteilyn lähde.
Ultraviolettiemissioviivat ja absorptioviivat ovat paras tapa analysoida ympäröivää materiaalia. Lisäksi Seyfertit säteilevät laajalla aallonpituusalueella: radio-, infrapuna-, optisella, UV- ja röntgenalueilla, mikä antaa mahdollisuuden monikanavaiseen tutkimukseen.
Luokittelu: Seyfert 1 ja Seyfert 2
Perinteinen luokittelu erottaa Seyfert 1 - ja Seyfert 2 -tyypit. Seyfert 1 -galakseilla nähdään sekä laajoja että kapeita emissioviivoja (ns. broad-line region, BLR ja narrow-line region, NLR), kun taas Seyfert 2 -galakseissa näkyvät pääosin vain kapeat viivat. On myös useita välimuotoja (esim. 1.2, 1.5, 1.8, 1.9), joissa laajojen viivojen vahvuus vaihtelee.
Tämä käyttäytyminen selittyy osittain yhtenäismallilla, jossa näkökulma ja puoliympyränmuotoinen pölyinen "torus" voivat peittää BLR:n suunnasta riippuen: kun näemme ytimen suoraan, havaitsemme laajat viivat (Type 1), ja kun torus peittää ytimen, näkyviin jäävät vain kapeat viivat (Type 2).
Mittaaminen ja havaintomenetelmät
Seyfertien vaihtelu kirkkaudessa ja spektrin ominaisuuksissa eri aikaskaaloilla on tärkeä tutkimusväline. Reverberaatiomappaus (reverberation mapping) käyttää BLR:n viiveitä jatkuvan säteilyn vaihtelun vastaanotossa arvioidakseen supermassiivisen mustan aukon massa-arvioita. Röntgen- ja radiohavainnot paljastavat usein koronan, mahdollisia pieniä jäähdyviä säteilyalueita ja ajoittain kapea- tai laajakehäisiä jettirakenteita.
Fyysinen mittakaava ja esimerkit
Seyfertien keskustassa olevien mustien aukkojen massat ovat tyypillisesti luokkaa 10^6–10^8 M☉. Niiden säteilyteho on selvästi pienempi kuin kirkkaimmilla kvasaariryhmillä, mutta voi olla yhtä suuri kuin kokonaisen spiraaligalaksin tähtien yhdistetty säteily. Esimerkkejä tunnetuista Seyfert-galakseista ovat NGC 1068 (tunnettu Seyfert 2) ja NGC 4151 (esimerkki Seyfert 1:stä).
Rakenne ja ympäristö
Näkyvässä valossa katsottuna useimmat Seyfert-galaksit näyttävät tavallisilta spiraaligalakseilta. Kun niitä kuitenkin tutkitaan muilla aallonpituuksilla, käy selväksi, että niiden ytimien valovoima on yhtä suuri kuin kokonaisten Linnunradan kokoisten galaksien valovoima. Ulommilla alueilla aktiivisuus voi vaikuttaa tähtienmuodostukseen ja kaasun käyttäytymiseen, ja monissa Seyfert-galakseissa havaitaan fuusiosta tai kaasansyötöstä kertovia rakenteita.
Tieteellinen merkitys
Seyfert-galaksit ovat keskeisiä tutkimuskohteita, koska ne ovat suhteellisen läheisiä, kirkkaudeltaan hallittavissa ja tarjoavat yksityiskohtaisen näkymän aktiivisen galaksiytimen fysikaalisiin prosesseihin. Niitä käytetään ymmärtämään akkretioilmiöitä, mustien aukkojen kasvua, säteilyn ympäristön vuorovaikutusta sekä yhtenäismallin ja galaksikehityksen yhteyksiä.
Yhteenvetona: Seyfert-galaksit ovat aktiivisia galakseja, joissa supermassiivinen musta aukko tuottaa voimakkaan säteilyn akkretiolevyn kautta. Ne tarjoavat tutkimukselle selkeän näytön emissioviivoista, radiosta röntgeniin ulottuvasta säteilystä, ja niiden tutkimus auttaa selkeyttämään aktiivisten galaksien yleisiä mekanismeja ja kehitystä.
