גלקסיית סיפרט

גלקסיית סִיפֶרְט (אנגלית: Seyfert Galaxy על שם האסטרונום קארל סיפרט) היא גלקסיה בעלת גרעין פעיל, שבדומה לקוואזר הוא בהיר מאוד והקרינה שלו מכילה ספקטרום פליטה המעיד על יינון של החומר שבו. ההבדל בין גלקסיית סיפרט ובין קוואזר הוא שבקוואזר לא ניתן להבחין בגלקסיה המקיפה את הגרעין הפעיל. כבר במאה ה-18 תוארו חלק מהערפיליות, כמו M106 כמכילות גרעין בהיר במיוחד או כמו M77 ככוכב המוקף בערפילית. בשנת 1908 הראו תצפיות שנעשו במצפה הכוכבים ליק שהקרינה הנפלטת ממרכז M77 מכילה קווי פליטה רחבים במיוחד שמראים על ענני גז מיונן שנע במהירויות גבוהות מאוד שמגיעות למאות קילומטרים בשנייה. בשנת 1943 פרסם קארל סיפרט מאמר, שבו הראה שהשילוב של גרעין גלקטי בהיר עם פסי פליטה רחבים קיים גם בגלקסיות NGC 1275‏, NGC 3516‏, NGC 4051‏, NGC 4151 ו-NGC 7469, ובעקבותיו התקבל השם גלקסיית סיפרט לגלקסיות עם המאפיינים האלה. בשנת 1955 התגלה ש-M77 ו-NGC 1275 הם גם מקורות חזקים של גלי רדיו. ב-1959 טען האסטרונום ההולנדי לודוויק וולטייר שלפי התצפיות גודל הגרעין לא יכול להיות גדול מ-100 פארסק, פסי הפליטה הרחבים מראים על מהירויות שמגיעות ליותר מ-1,000 קילומטר בשנייה ומכיוון שכאחוז אחד מהגלקסיות שנצפו הן גלקסיות סיפרט, אז המצב הזה נמשך לפחות אחוז מאורך חיי הגלקסיות, כלומר לפחות 100 מיליון שנים. וולטייר טען שהדרך היחידה שבה יכול חומר לנוע בתחום קטן כל כך, במהירות גבוהה כל כך ובלי שהגרעין יתפרק במשך כל כך הרבה זמן, היא שקיים בגרעין גוף על-מסיבי שמחזיק את החומר כבידתית וגוף זה חייב להיות עם מסה של מאות מיליוני מסות שמש. בשנת 1973, אחרי שהתגלו גלקסיות סיפרט רבות, הציע האסטרונום דניאל וידמן חלוקה לשני סוגים של גלקסיות סיפרט: סוג I שבו פסי הפליטה המותרים (למשל של מימן נייטרלי או של הליום מיונן) הם רחבים ופסי הפליטה ה"אסורים" (למשל פסי פליטה של חמצן מיונן פעמיים) הם צרים וסוג II שבו כל פסי הפליטה הם צרים. קיומן של גלקסיות סיפרט שאינן תואמות לחלוטין אף אחד מהסוגים הביא לסיווגי משנה נוספים. עם השיפור באמצעי התצפית התברר שהרבה גלקסיות שלא סווגו כגלקסיות סיפרט, מכילות גרעין פעיל ויוצרות ספקטרום פליטה וההערכה הראשונית שגלקסיות אלה מהוות כאחוז מהגלקסיות השתנתה ומקובל להניח שלמעשה הן מהוות לפחות 5 אחוזים מהגלקסיות וככל הנראה למעלה מ-10 אחוזים מהן. גלקסיות סיפרט הן ברובן גלקסיות מוט ספירלית ומיעוטן הן גלקסיות אליפטיות. לכולן יש גרעין פעיל שמקובל להניח שהוא מכיל בתוכו חור שחור על-מסיבי. הגרעין של גלקסיות סיפרט פולט קרינה באור נראה שעוצמתה שקולה לעוצמת ההארה של כלל כוכבי הגלקסיה ומגיעה לעוצמות הארה של פי 1011 מעוצמת ההארה של השמש. כ-5 אחוזים מגלקסיות סיפרט הן גם גלקסיות רדיו שמתאפיינות בפליטה חזקה של גלי רדיו. פסי הפליטה הבולטים בקרינה הנפלטת מהגרעין מראים על נוכחות של מימן, הליום, חמצן וחנקן והרחבת דופלר של הפסים מראה על מהירויות שנעות מ-500 קילומטר בשנייה ועד ל-4,000 קילומטר בשנייה. התאוריה המקובלת היא שהחור השחור שבמרכז הגלקסיה מושך אליו חומר ויוצר סביבו דיסקת ספיחה. בשל כוח המשיכה העצום, החומר בדיסקה נע במהירות רבה והדחיסה וההתנגשויות שבתוכה מחממות את החומר לטמפרטורות שמגיעות לעשרות-אלפי קלווין וגורמות ליינון של החומר ולפליטת הקרינה. הסיווג הראשוני של גלקסיות סיפרט נעשה על פי רוחב פסי הפליטה ה"מותרים" כאשר בגלקסיות סיפרט מסוג I הם רחבים ובגלקסיות סיפרט מסוג II הם צרים. בנוסף הגלקסיות מסוג I מאופיינות גם בפליטה של קרינה בתחום העל-סגול וקרינת X בעוד שגלקסיות מסוג II מתאפיינות בקרינה חזקה בתחום התת-אדום. בשנת 1981 הוצע סיווג על פי יחס העוצמה בין הפסים הצרים והפסים הרחבים כאשר בסוג 1.9 הפסים הרחבים חלשים וחלקם כלל לא נצפים ובסוג 1.5 לפסים הרחבים והצרים עוצמה דומה. M77 היא הגלקסיה הראשונה שסווגה כגלקסיית סיפרט והיא בנוסף גלקסיית רדיו. גלקסיית המחוגה היא גלקסיית סיפרט מסוג II הקרובה ביותר לשביל החלב במרחק של כ-13 מיליון שנות אור גלקסיית המערבולת היא גלקסיית סיפרט מסוג II נוספת במרחק של כ-23 מילון שנות אור משביל החלב M106 היא גם כן גלקסיית סיפרט מסוג II במרחק של כ-24 מילון ששנות אור משביל החלב NGC 262 היא גלקסיית סיפרט עדשתית ענקית במרחק של כ-210 מיליון שנות אור משביל החלב גלקסיית ספל התה היא גלקסיית סיפרט מסוג II במרחק של למעלה ממיליארד שנות אור משביל החלב מדיה וקבצים בנושא גלקסיית סיפרט בוויקישיתוף topic/type-1-Seyfert-galaxy, topic/type-2-Seyfert-galaxy גלקסיית סיפרט, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) Bradley M. Peterson: An Introduction to Active Galactic Nuclei - Basic Properties and a Brief Historical Perspective, Cambridge University Press (1997) Carl K. Seyfert: Nuclear Emission in Spiral Nebulae, Astrophysical Journal, vol. 97, p.28 (1943) L. Woltjer: Emission Nuclei in Galaxies, Astrophysical Journal, vol. 130, p.38 (1959) NASA/IPAC Extragalactic Database: Seyfert Galaxies R. Maiolino & G. H. Rieke: Low-Luminosity and Obscured Seyfert Nuclei in Nearby Galaxies, Astrophysical Journal vol. 454, p. 95 (1995) D. E. Osterbrock & G. J. Ferland: Astrophysics of Gaseous Nebulae and Active Galactic Nuclei - Photoionization, University Science Books (2006)