Астрономы провели наблюдения с помощью интерферометрии со сверхдлинными базами гамма-излучающего блазара, зарегистрированного в астрономических каталогах под индексом TXS 2013+370. Результаты наблюдений, опубликованные на сайте препринтов arXiv, позволили обнаружить исключительную активность объекта, проявившуюся в виде повторяющихся гамма-вспышек в 2009 и 2020-2021 годах.
Что такое блазар
Блазары — это очень компактные квазизвездные объекты (квазары), связанные со сверхмассивными черными дырами (СМЧД) в центрах активных гигантских эллиптических галактик. Такие галактики относятся к более крупной группе галактик с активными ядрами (АЯГ) и являются наиболее распространенными источниками гамма-излучения в видимой Вселенной. Характерной особенностью блазаров являются релятивистские джеты (струи), направленные в противоположные стороны. У доступных для наблюдения блазаров джеты направлены в сторону Земли (предельный угол отклонения от луча зрения земного наблюдателя не превышает 15 градусов).
Блазары можно разделить на два класса в зависимости от свойств их оптического излучения: радиоквазары с плоским спектром (FSRQ), для которых характерны заметные и широкие линии оптического излучения, и BL-лацертиды (BL Lac), для которых такие линии не характерны.
TXS 2013+370 — мощный гамма-излучающий блазар с красным смещением примерно 0,86, расположенный недалеко от плоскости Млечного Пути. В его центре находится сверхмассивная черная дыра, масса которой оценивается примерно в 4*108 M⊙.
С 6 декабря 2020 года TXS 2013+370 начал испускать повышенное гамма-излучение, которое переросло во вспышечную активность. Группа астрономов во главе с Гиоргосом Михаилидисом из Университета Аристотеля в Салониках, Греция, решила начать наблюдения на интерферометре со сверхдлинной базовой линией (VLBA), который позволил им зафиксировать вспышку гамма-излучения в беспрецедентных деталях.
Астрономы провели поляриметрические наблюдения TXS 2013+370 на частотах 22, 43 и 86 ГГц во время пиковой вспышки в гамма-диапазоне 11 февраля 2021 года, достигнув углового разрешения до ∼0,1 миллисекунды. Это было первое многочастотное поляриметрическое исследование источника.
Наблюдения показали, что TXS 2013+370 — это компактный источник с доминирующим ядром и изогнутой структурой джета, простирающейся на юго-запад от области яркого ядра. На снимках видно, что блазар состоит из доминирующего ядра и нескольких отдельных компонентов джета, при этом общая структура струи становится более различимой на более высоких частотах.
Изогнутая струя TXS 2013+370 содержит недавно возникший компонент, получивший обозначение N2. Этот компонент расположен примерно в 60 микросекунд дуги от ядра блазара и связан с усиленной многоволновой активностью.
По всей видимости, источник гамма-излучения TXS 2013+370 находится за пределами или на границе области широких линий (ОШЛ). Пылевой тор блазара является основным источником фотонов, а инфракрасные фотоны, перехватываемые джетом, преобразуются в гамма-излучение, в том числе за счет внешнего комптоновского рассеяния (эффекта Комптона). Была обнаружена сильная корреляция и временной сдвиг между изменчивостью мощности гамма-излучения и излучения на частоте 15 ГГц. Это показывает, что высокоэнергетическая активность опережает радиоизлучение примерно на 102 земных дня.
Сравнив гамма-вспышку 2021 года с предыдущей, произошедшей в 2009 году, авторы статьи пришли к выводу, что в обоих случаях гамма-излучение исходило из одной и той же области размером не более 1 парсека (3,26 светового года). Это позволяет предположить, что задержки связаны с непрозрачностью объекта из-за пыли, а не с перемещением области рассеяния.
Хотя направление излучения совпадает с плоскостью Млечного Пути, вспышки TXS 2013+370 не представляют угрозу обитателям нашей галактики из-за огромного расстояния.
Недавно в лаборатории ЦЕРН воссоздали плазменные потоки блазаров. Hi-Tech Mail разбирался, зачем это нужно.
