Изменению яркости блазаров нашли объяснение

Астрономы исследовали блазары – вид галактических ядер с самой большой энергией и светимостью. Исследователи выяснили, как формируются струи плазмы от блазаров, и объяснили, почему изменяется их яркость. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ), их результаты опубликована в The Astrophysical Journal (1) и Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2).

Блазары – это космические объекты, находящиеся в центрах галактик; мощные источники излучения во всем диапазоне спектра электромагнитного излучения. Еще одна отличительная особенность этих объектов заключается в том, что интенсивность их излучения в различных длинах волн меняется за очень короткий промежуток времени (от нескольких дней до нескольких часов). Ученые до сих пор не смогли объяснить, почему это происходит.

Высокая светимость активных ядер галактик объясняется, прежде всего, тем, что в их центре находится сверхмассивная черная дыра. Эта дыра притягивает к себе облака плазмы – очень горячего ионизованного газа. Часть этого газа черная дыра поглощает, а часть выбрасывается с околосветовой скоростью в виде двух струй, направленных в противоположные стороны. Яркость каждой такой струи может меняться в зависимости от угла, под которым на нее смотрит наблюдатель. Например, если струя плазмы блазара направлена прямо на наблюдателя, то излучение от нее будет усилено. Чем больше угол между глазом наблюдателя и струей плазмы, тем менее яркой она будет казаться.

Входившие в состав международной группы исследователей астрофизики из СПбГУ наблюдали блазары CTA102 и 3C 279 и приблизились к пониманию того, как возникают плазменные струи в его ядре и почему интенсивность их излучения на различных длинах волн меняется так быстро. Ученые собрали массив данных об интенсивности излучения в диапазоне от длинных радиоволн до коротковолновых гамма-лучей и построили кривые их зависимости от времени. Анализ этих кривых принес неожиданный результат: оказалось, что излучение с большей длиной волны (радиоволны и инфракрасная область) приходит «с опозданием» относительно излучения видимого диапазона. Ученые предполагают, что полученные ими результаты связаны с тем, что изменяются не физические параметры плазменной струи, а ее положение в пространстве. В первом приближении, по словам исследователей, наблюдаемая у блазаров струя плазмы имеет форму спирали. Эти результаты говорят о том, что по крайней мере у части блазаров амплитуду и продолжительность вспышек определяет изменение геометрических характеристик плазменной струи, а не ее физических параметров, как считалось ранее.

«Критически важно накопить достаточно точные данные для значительного числа объектов. Их анализ позволит определить возможные задержки между изменениями интенсивности в разных диапазонах излучения. Это, в свою очередь, позволит понять, происходят ли эти вспышки в одной и той же области плазменной струи и являются ли они следствием выбросов из ядра галактики. Эпизодически исследования такого рода проводятся уже полвека, но лишь в последние 10 лет, благодаря международным кооперативным проектам, появилась возможность приблизиться к объяснению этих и многих других неясностей», – говорит автор исследования, заведующий лабораторией наблюдательной астрофизики СПбГУ Валерий Ларионов.

Дальнейшие исследования блазаров помогут пролить свет не только на их собственное происхождение, но и на формирование галактик и звездных систем.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.