กรวยไอออนไนเซชันคือกรวยของสสารที่แตกตัวเป็นไอออนซึ่งแผ่ขยายออกมาจากนิวเคลียสดาราจักรที่กำลังทำงานอยู่ โดยส่วนใหญ่จะพบในดารา จักรเซย์เฟิร์ตประเภท II สามารถตรวจพบได้จากการปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้และอินฟราเรดวิธีการสังเกตหลักคือการใช้สเปกโทรสโกปีโดยใช้ การวิเคราะห์ เส้นสเปกตรัมเพื่อวัดรูปร่างของบริเวณที่แตกตัวเป็นไอออนและสภาพของสสาร เช่น อุณหภูมิ ความหนาแน่น องค์ประกอบ และระดับการแตกตัวเป็นไอออน

กรวยไอออนไนเซชันมี รูปร่าง เป็นกรวยที่โดด เด่น โดยมีศูนย์กลางกาแล็กซีอยู่ที่จุดยอด เชื่อกันว่ากาแล็กซีที่มีกรวยไอออนไนเซชันมี โครงสร้าง คล้ายวงแหวน หนาแน่นล้อมรอบ หลุมดำใจกลางซึ่งอยู่ในระนาบเดียวกันกับจานสะสมมวล [ ^{1 ] ส}สารในวงแหวนนี้ ซึ่งประกอบด้วยก๊าซและฝุ่นระหว่างดาว จะขัดขวางโฟตอนที่มาจากบริเวณด้านในรอบหลุมดำและป้องกันการแตกตัวเป็นไอออนของสสารกาแล็กซีภายนอกวงแหวน^{[ 2 ]} อย่างไรก็ตาม ตามแกนสมมาตรความหนาแน่นของสสารระหว่างดาวจะต่ำกว่ามาก ทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนได้ จากนั้น แรงดันรังสีจะผลักสสารนี้ออกไปจากศูนย์กลาง ส่งผลให้เกิดกรวยของสสารที่แตกตัวเป็นไอออน^{[ 3 ]}

ยังไม่มีข้อสรุปทางวิทยาศาสตร์ เกี่ยวกับ ทิศทางของกรวยไอออนไนเซชันเมื่อเทียบกับระนาบกาแล็กซี ( จานกาแล็กซี ) ^{[ 4 ]}อย่างไรก็ตาม กรวยไอออนไนเซชันมักจะเรียงตัวตามแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุใกล้กับนิวเคลียสของกาแล็กซี^{[ 5 ]}

กรวยไอออนไนเซชันขนาดใหญ่สองอันในกาแล็กซี Seyfert ประเภท II NGC 5252เรียงตัวตามแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุที่อยู่ห่างจากนิวเคลียสของกาแล็กซี 10 กิโลพาร์เซก ( ประมาณ 32.6 กิโลไลต์ ) แทนที่จะเป็นนิวเคลียสเอง ^{[ 5 ]}ในNGC 5728 กรวยไอออนไนเซชัน ที่มีความยาว 1.8 กิโลพาร์เซก ( ประมาณ 5.9 กิโลไลต์ ) เรียงตัวภายใน 3 องศาจากแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุใกล้กับนิวเคลียส^{[ 6 ]}ในทางกลับกัน ในMessier 77การเรียงตัวของกรวยไอออนไนเซชันนั้นเชื่อว่าได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ เช่น แหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุส่วนกลางและมุมของวงแหวน แต่ก็ยังเรียงตัวอย่างใกล้ชิดกับการปล่อยคลื่นวิทยุในบริเวณใกล้เคียงกับนิวเคลียส คำอธิบายเกี่ยวกับการเบี่ยงเบนจากระนาบกาแล็กซีมักจะมุ่งเน้นไปที่ปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของสสารในวงแหวนกับทั้งก๊าซและฝุ่นที่ไหลเข้ามาในจานสะสมมวลสาร และก๊าซและรังสีที่ถูกผลักออกไปด้านนอกโดยการกระทำของหลุมดำใจกลาง ในกระบวนการก่อตัวของรูปทรงกรวยไอออนไนเซชันและการกักเก็บสสารไอออนไนซ์ไว้ให้ห่างจากตัวกลางระหว่างดาว ปฏิสัมพันธ์เหล่านี้อาจนำไปสู่การเบี่ยงเบนจากการเรียงตัวในระนาบเดียวกันกับจานสะสมมวลสารและระนาบกาแล็กซีได้

จากการใช้สเปกโทรสโกปีรังสีเอ็กซ์อ่อนที่ดำเนินการโดยหอดูดาวรังสีเอ็กซ์จันทราพบ ว่า พลาสมาในMarkarian 3 ที่ถูกไอออนไนซ์ด้วยแสงจากการชนกับตัวกลางระหว่างดาวแทบจะไม่ปล่อยรังสีเอ็กซ์ ออกมา เลย Markarian 3 เป็นที่ทราบกันว่ามีกรวยไอออนไนซ์แบบสองโคน ซึ่งบ่งชี้ถึงกิจกรรมไอออนไนซ์สูง แต่ผลสเปกโทรสโกปีกลับบ่งชี้ว่ากรวยไอออนไนซ์มักจะไม่ปล่อยรังสีเอ็กซ์ออกมาในปริมาณมาก^{[ 7 ]}

จานสะสมมวลของรังสีหลุมดำกาแล็กซีจะเรียงตัวตามวงแหวนบดบัง^{[ 8 ]}โดยปกติรังสีอัลตราไวโอเลตหรือ รังสี อัลตราไวโอเลตสุดขั้วจะทำให้ตัวกลางระหว่างดาวที่อยู่ใกล้เคียงแตกตัวเป็นไอออน ทำให้กรวยการแตกตัวเป็นไอออนขยายใหญ่ขึ้น^{[ 9 ] [ 4 ]}ตัวอย่างเช่นเมสซิเยร์ 77 มีกรวยการแตกตัวเป็นไอออนที่เกิดจาก การ ชนกันด้วยความเร็วสูง ของสสารที่ถูกพุ่งออกมาจากนิวเคลียสของกาแล็กซีกับวัสดุในตัวกลางระหว่างดาวของกาแล็กซี การชนกันนี้ทำให้เกิด โฟ ตอนอัลตราไวโอเลตสุดขั้ว โฟตอนเหล่านี้จะทำให้วัสดุที่ชนกันแตกตัวเป็นไอออนผ่านกระบวนการโฟโตไอออนไนเซชัน^{[ 9 ]}

กรวยไอออนไนเซชันมีแนวโน้มที่จะปล่อยแสงอินฟราเรดการปล่อยแสงอินฟราเรดสามารถใช้เพื่ออธิบายคุณสมบัติของกรวยไอออนไนเซชันได้ ตัวอย่างเช่นวงแหวนที่บดบังนิวเคลียสของกาแล็กซีเซย์เฟิร์ตอาจมีผลต่อการไอออน ไนเซชัน ด้วยโฟตอนอัลตราไวโอเลต ของวัสดุที่พบในกรวยไอออนไนเซชัน สามารถตรวจสอบได้ด้วยการปล่อยแสงอินฟราเรด เนื่องจากการปล่อยแสงอินฟราเรดของกรวยไอออนไนเซชันไม่ได้รับผลกระทบจากการไอออนไนเซชันของสสารในกรวย ตัวอย่างเช่น กรวยไอออนไนเซชันในเมสซิเยร์ 77มีสมมาตรเดียวกันในแสงที่มองเห็นได้และในแสงอินฟราเรด แสดงให้เห็นว่าไม่มีผลกระทบของวงแหวนต่อกรวยไอออนไนเซชัน^{[ 4 ]}

สอดคล้องกับความแพร่หลายของกาแล็กซี Seyfert เชื่อกันว่ากรวยไอออนไนเซชันมีอยู่เฉพาะในกาแล็กซีจำนวนเล็กน้อยเท่านั้น^{[ 3 ]}

กาแล็กซีเซอร์ซินัสซึ่งเป็นกาแล็กซีเซย์เฟิร์ตประเภท II ที่อยู่ใกล้กับทางช้างเผือก มากที่สุด [ ^{10 ]}ได้รับการสังเกตว่ามีกรวยไอออนไนเซชันขนาดใหญ่และโดดเด่น^{[ 11 ]} กรวยไอออนไนเซชันของ เมสซิเยร์ 77เกิดจากการชนกันด้วยความเร็วสูงของส^สาร ที่ ถูกขับออกมาจากนิวเคลียสของกาแล็กซีกับสสารในตัวกลางระหว่างดาวของกาแล็กซี การชนกันนี้ก่อให้เกิด โฟตอน อัลตราไวโอเลตที่รุนแรงซึ่งทำให้สสารที่ชนกันแตกตัวเป็นไอออนและมองเห็นได้ชัดเจนในสเปกตรัมการปล่อยแสงกาแล็กซีเซย์เฟิร์ต มาร์กาเรียน 348 (ประเภท II) และมาร์กาเรียน 3 (ประเภท II ที่ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ อาจเป็นประเภท I) มีกรวยไอออนไนเซชันแบบสองกรวยกลับด้านที่ เข้มข้นมาก ^{[ 7 ] [ 12 ]}

แม้ว่าจนถึงปัจจุบันจะพบกรวยไอออนไนเซชันส่วนใหญ่ในกาแล็กซีเซย์เฟิร์ต แต่ก็ไม่ได้จำกัดเฉพาะนิวเคลียสกาแล็กซีที่กำลังทำงานอยู่เท่านั้นดาวคู่รังสีเอ็กซ์ LMC-X1 มีกรวยไอออนไนเซชันที่คล้ายกับที่พบในนิวเคลียสกาแล็กซี^{[ 13 ]} เนื่องจากระบบดาวคู่รังสีเอ็กซ์มี ความหนาแน่นของพลังงานรังสีเอ็กซ์ที่เทียบได้กับนิวเคลียสกาแล็กซีที่กำลังทำงานอยู่ จึงสามารถสร้างกรวยไอออนไนเซชันที่คล้ายกันได้ แม้ว่าขนาดของบริเวณจะแตกต่างกันหลายอันดับก็ตาม^{[ 14 ]}

การศึกษาเกี่ยวกับกรวยไอออนไนเซชันถูกนำมาใช้เพื่อสนับสนุนการมีอยู่ของเหตุการณ์เปลวสุริยะเซย์เฟิร์ตที่เชื่อว่าเกิดขึ้นในกาแล็กซีทางช้างเผือกเมื่อหลายล้านปีก่อนเมฆระหว่างดาว ที่ ขั้วกาแล็กซีทางช้างเผือกได้รับการสังเกตว่ามีไอออนไนซ์สูง ซึ่งอาจบ่งชี้ถึงช่วงเวลาที่มีกิจกรรมสูงในใจกลางกาแล็กซี ที่ส่งกลุ่มก๊าซไอออนไนซ์ออกไปนอกส่วน นูนกลางของกาแล็กซีทางช้างเผือก^{[ 15 ]}

• นิวเคลียสดาราจักรที่กำลังทำงาน
• กาแล็กซีเซย์เฟิร์ต