Астрофизики объяснили поведение оптического излучения блазаров

24.06.2021 - 18:58   939

Астрономы выяснили, что периодические изменения в поляризации излучения блазаров связаны с мощными гамма-вспышками, которые иногда вырабатывают эти объекты. Результаты исследования опубликовал научный журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, кратко об этом пишет пресс-служба Санкт-Петербургского государственного университета (СпбГУ).

«Мы сопоставили результаты многочисленных наблюдений поляризации оптического излучения блазара 3 °C 279 со снимками телескопа Fermi, который с 2008 года регулярно сканирует все небо и показывает распределение потока гамма-лучей. Нам удалось обнаружить набор вспышек этого блазара, которые происходили по меньшей мере три раза вместе со сдвигами в поляризации», — рассказал один из авторов исследования, старший научный сотрудник СПбГУ Дмитрий Блинов.

Блазары — это активные ядра галактик, которые выбрасывают в сторону наблюдателя струи плазмы, движующиеся с околосветовыми скоростями, — джеты. Ученых давно интересует, почему видимая часть излучения многих блазаров может периодически менять характер своей поляризации — то, в какую сторону и насколько сильно «закручены» волны света, порожденные выбросами черной дыры. Астрофизики предполагают, что эти изменения отражают внутренние процессы, которые происходят в джетах блазаров.

В новой работе Блинов и его коллеги изуачли фотографии и другие данные, которые астрономы собрали во время наблюдений за одним из самых детально изученных блазаров, который расположен в центре галактики 3 °C 279 в созвездии Девы.

За все время ведения наблюдений он успел несколько раз поменять направление поляризации излучения. Благодаря этому астрономы детально изучили, какие события предшествовали подобным переменам, а также что происходило во время этих сдвигов. Для этого астрономы сопоставили фотографии 3 °C 279, полученные наземными оптическими обсерваториями, с научными данными, которые собирал орбитальный гамма-телескоп Fermi.

Этот анализ помог ученым выделить сразу три эпизода в жизни блазара, во время которых резкие перемены в характере поляризации ее видимого света совпадали с тем, когда в ее окрестностях происходили мощные вспышки гамма-излучения.

Подобное поведение, по словам Блинова и его коллег, в целом соответствует тому, что предсказывает теоретическая модель, выведенная российскими учеными еще в 2010 году для объяснения природы сдвигов в поляризации излучения, которое вырабатывается джетами сверхмассивных черных дыр.

В частности, она предполагает, что эти выбросы состоят из двух компонентов — более плотного ядра джета, чья материя движется относительно быстро, и холодной и медленной периферии. Когда в быструю часть выброса попадает особо плотный сгусток материи, он начинает взаимодействовать со скоплениями газа и частицами света на периферии джета, что порождает гамма-вспышки и меняет поляризацию излучения блазаров.

Ученые надеются, что дальнейшие наблюдения за блазарами помогут детальнее изучить эти взаимодействия и понять, какую роль они могут играть в жизни галактик и всей Вселенной в целом. В частности, многие астрофизики предполагают, что эти процессы могут порождать не только гамма-вспышки, но и пучки нейтрино сверхвысоких энергий, главными источниками которых, предположительно, служат блазары.

Выбор читателя

Топ недели