Aktív galaxisok
A szokatlanul erős elektromágneses sugárzással rendelkező galaxisokat nevezzük aktív galaxisoknak, magjukat aktív galaxismagnak (AGN, Active Galactic Nucleus). Középpontjuk sugárzása változó; elsősorban nem csillagoktól ered. A középponti korongjukra való rálátás alapján rendszerezzük őket.
Aktív galaxismag
A galaxisok egy különleges csoportját alkotják az úgynevezett aktív galaxisok, pontosabban az aktív maggal rendelkező galaxisok. Az aktív galaxismag kifejezés azt jelenti, hogy az ilyennel rendelkező csillagváros központi tartományában – magjában – folyamatosan hatalmas mennyiségű sugárzási energia szabadul fel. Az aktív galaxismag (angolul rövidítve AGN, Active Galactic Nucleus) olyan galaxismag, mely az elektromágneses spektrum (rádióhullám, mikrohullám, infravörös sugárzás, látható fény, ultraibolya, röntgen és gammasugárzás) egy vagy több részén az átlagosnál lényegesen erősebb sugárzást bocsát ki, gyakran túlragyogja a szülőgalaxisát.
Az aktív galaxismagok a világegyetem legerősebb folyamatosan sugárzó objektumai.
Az első, nagy fényességű aktív galaxisokat Carl Seyfert fedezte fel 1943-ban. Majdnem két évtizeddel később az első, rádiótávcsövekkel végzett égboltfeltérképezések, majd a ’60-as, ’70-es években az optikai felmérések vezettek további különleges objektumok, a rádiótartományban intenzíven sugárzó rádiógalaxisok (pl. a Centaurus A), a több milliárd fényév távolságból is látszó kvazárok (a kvazár szó az angol quasar, „quasistellar radio source”, „csillagszerű rádióforrás” kifejezésből ered), és a „csillagszerű objektumok” (QSO, quasistellar object) felfedezéséhez.
Jelenlegi ismereteink szerint ezen változatos, látszólag eltérő tulajdonságú objektumok valójában nagyon hasonlóak. Az aktív galaxismagok „motorja” egy szupernehéz (több millió naptömegű) fekete lyuk, amelybe egy úgynevezett anyagbefogási korongon keresztül folyamatosan hatalmas mennyiségű gázanyag hullik. Ezen anyag egy része ténylegesen behullik a fekete lyukba, míg más része a korongra merőleges, nagysebességű anyagsugárként, úgynevezett jetként kidobódik a galaxismagból.
A kvazárok, a blazárok és az aktív galaxisok egy osztályt alkotnak a fizikai kinézetük szerint: mindegyiknek a közepén van egy aktív nagyon nagy tömegű fekete lyuk. Az, hogy aktív, ebben az esetben azt jelenti, hogy a hatalmas árapálykeltő ereje ízekre (atomokra) szedi a közelében elhaladó csillagokat, amik anyagának egy részét koncentrált sugárnyalábban kilövi a térbe, a forgása dipólszerű mágneses terének megfelelő irányokba.
Az aktív galaxismagok egyesített elmélete szerint attól függően látunk rádiógalaxist, kvazárt, vagy más aktív galaxismagot, hogy milyen irányból látunk rá erre a különleges objektumra.
Ha erre a képződményre (galaxismag, fekete lyuk, anyagsugár [jet]) oldalról nézünk rá, akkor aktív galaxismagot (AGN-t) látunk, ha kb. 45 fokos szögben, akkor blazárt (azaz BL Lacertae típusú objektumot), ha pedig pontosan a jet irányából, akkor kvazárt.
Blazár
A blazárok 100 MeV-nál magasabb energián megfigyelt aktív galaxismagok. Nevüket két fő fajtájuk, a BL Lacertae objektum és (az optikailag hevesen változó kvazárok után) a kvazár szó egyesítésével kapták.
Kvazár
Rendkívül kis méretű, optikailag is nagy luminozitású, erős rádióforrások. A kvazárokat 1963-ban fedezte fel Allan Sandage.
Nevük a „csillagszerű rádióforrás” angol rövidítéséből („quasi stellar”) ered.
Ennek ellenére csak kevés kvazár bocsát ki rádiósugárzást, ugyanakkor viszonterős röntgen- és infravörös-források. Az optikai tartományban általában csillagszerű pontként figyelhetők meg (innen ered az elnevezés).
Seyfert - galaxis
Az első ilyen objektumokat Carl Keenan Seyfert fedezte fel 1943-ban a Wilson-hegyi Obszervatóriumban. Legfőbb jellemzőjük, hogy egészen kis méretű, de rendkívül fényes maggal rendelkeznek. a Seyfert-galaxisok színképe rendkívül sok emissziós vonalat tartalmaz, amiről kimutatható, hogy igen magas hőmérsékleten és erősen turbulens közegben jöttek létre.
A Seyfert-galaxisok valójában átmenetet képeznek a normál galaxisok és a kvazárok között.
A Seyfert-galaxisok magját spirálkarok veszik körül, ezért szerkezetük a normál galaxisokéhoz hasonló. Színképük és sugárzásuk miatt viszont a kvazárokhoz hasonlítanak. A megfigyelhető világegyetem galaxisainak 1%-a ebbe a típusba tartozik.
Rádiógalaxisok
A rádiógalaxisok azok a csillagvárosok, melyek az energiájuk jelentős hányadát bizonyos törvényszerűségeknek eleget tevő rádióhullámok formájában sugározzák ki. Méretük széles skálán, néhány kiloparszektől egészen néhány megaparszekig változhat. Kisugárzott rádióteljesítményük átlagosan 1023 és 1028 W/Hz közé esik. A rádiógalaxisokból gyakran olyan gáznyúlványok (relativisztikus jetek) indulnak ki két, egymással ellentétes irányba, amelyek különálló csomókra bonthatók fel.
Gyűrűs galaxisok
Fő ismertetőjelük a korong kerületén lévő, fényes, gyűrűs szerkezet, melynek közepén van a galaxis magja. Az ilyen objektumok a valószínűleg a galaxisok közötti kölcsönhatások során, az árapály-erők hatására jönnek létre. Amikor egy kisebb galaxis nagy sebességgel átzuhan egy spirálgalaxison a korong síkjára merőlegesen, a gravitációs kölcsönhatás csillagkeletkezési hullámot indít el a korongban, hasonlóan egy pocsolya felszínén terjedő hullámokhoz, amikor kavicsot dobunk bele. Az Androméda-galaxis infravörös képén is látszanak gyűrűs szerkezetek, így elképzelhető, hogy részt vett hasonló kölcsönhatásban.