Narrow-line Seyfert 1 galaxies - Observational and statistical analysis

Narrow-line Seyfert 1 -galaksit (NLS1, nylsyt) ovat nuoria aktiivisia galakseja, joiden spektrin sallitut emissioviivat ovat epätavallisen kapeita. Nylsyjen emogalaksi on yleensä spiraaligalaksi, ja sen ytimen mustan aukon massa on tavallista pienempi, mutta ydin säteilee lähellä Eddingtonin rajaa. Noin 20 nylsystä on detektoitu gammasäteilyä, mikä tarkoittaa että niissä on voimakas relativistinen plasmasuihku. Aiemmin oletettiin että vain supermassiiviset mustat aukot elliptisten galaksien ytimissä pystyvät synnyttämään relativistisia plasmasuihkuja. Löydös on selvästi ristiriidassa tämän kanssa, joten ymmärrystämme aktiivisista galaksiytimistä ja niiden evoluutiosta tulee arvioida uudelleen ja päivittää. Tässä väitöskirjassa tutkitaan isoja nylsyotoksia, joita täydennetään pienempien otosten tutkimuksilla. Teimme uusia radio- ja lähi-infrapunahavaintoja, sekä keräsimme uutta tietoa nylsyjen suuren mittakaavan ympäristön ominaisuuksista. Myös jo olemassa olevaa dataa käytettiin yhdessä uuden datan kanssa laajojen tilastollisten tutkimusten, kuten korrelaatio- ja pääkomponenttianalyysien, tekoon. Metsähovin radiotutkimusasemalla monitoroitiin tähän mennessä suurinta otosta nylsyjä korkeilla radiotaajuuksilla. Radio-ominaisuuksien perusteella valituista lähteistä 19% detektoitiin, ja vastaavasti kohteista, jotka oli valittu muiden ominaisuuksien perusteella, detektoitiin 12%. Jäljempi otos sisältää kohteita, jotka oli aiemmin virheellisesti luokiteltu radiohiljaiseksi, ja yksi niistä osoittautui uudeksi gammataajuuksilla detektoiduksi nylsyksi. Detektio 37 GHz taajuudella tarkoittaa kohteen radiosäteilyn tulevan plasmasuihkusta, osoittaen että voimakkaat suihkut nylsyissä ovat yleisempiä kuin aiemmin on luultu. Nylsyjen plasmasuihkut ovat heikompia kuin blasaarien, mutta skaalattaessa suihkun voima mustan aukon massalla tulee niistä samanveroisia. Osoittautui että suuren mittakaavan ympäristön tiheys vaikuttaa nylsyjen radio-ominaisuuksiin, ja että plasmasuihkulliset nylsyt sijaitsevat tiheämmillä alueilla kuin suihkuttomat. Keskimäärin nylsyjen suuren mittakaavan ympäristö on kuitenkin huomattavasti harvempi kuin muiden suihkullisten aktiivisten galaksiydinten. Tämä osoittaa että voimakas plasmasuihku voi syntyä millaisessa vain ympäristössä. Lähi-infrapunahavaintomme Metsähovissa detektoiduista kohteista melkein kolminkertaistivat sellaisten suihkullisten nylsyjen määrän joiden emogalaksin morfologia tunnetaan. Kaikkien havaitsemiemme nylsyjen emogalaksit ovat spiraaligalakseja, mutta toisen galaksin kanssa vuorovaikuttavien galaksien määrä on huomattavasti suurempi kuin ei-suihkullisilla nylsyillä. Tämä viittaa siihen että galaksien välisellä vuorovaikutuksella saattaa olla merkittävä rooli plasmasuihkujen synnyssä. Nylsypopulaation heterogeenisyys olisi selitettävissä sillä että osa niistä on kehittyneempiä kuin toiset, todennäköisesti juuri galaksien välisen vuorovaikutuksen takia.