Диапазон вспышки блазара зависит от формы струи плазмы из черной дыры

Международная группа астрофизиков объяснила мощную вспышку блазара CTA 102, зафиксированную в декабре 2016 года. Ученые обнаружили, что амплитуда и продолжительность таких вспышек зависит не только от физических параметров излучающей области, но и от геометрических характеристик джета — струи плазмы, которая вырывается из центра блазара, где располагается сверхмассивная черная дыра. Результаты исследовании опубликованы в журнале Nature.

Блазары — одни из самых высокоэнергетических объектов во Вселенной, активные ядра галактик, которые производят широкий спектр излучения и испускают релятивистский поток частиц, направленный в сторону Земли. За несколько десятков лет изучения этих объектов ученые установили, что блазары демонстрируют мощную переменность излучения.

Особый интерес для ученых представляют кратковременные периоды в жизни блазара, когда наблюдаются такие вспышки излучения, при которых светимость объекта за несколько дней возрастает в сотни раз. Один из таких эпизодов произошел с блазаром CTA 102 28 декабря 2016 года. Тогда он стал ярчайшим из тысяч известных на сегодня блазаров. В исследовании представлены результаты наблюдений, выполненных на 39 телескопах 28 обсерваторий 15 стран.

«Мы обнаружили, что изменения в разных длинах волн происходят не синхронно. Так, во время вспышки CTA 102 в 2012 году радиоизлучение запаздывало относительно оптического, а в 2016 году ситуация была обратной: радиоизлучение предшествовало гигантской вспышке», — рассказывает заведующий лабораторией наблюдательной астрофизики СПбГУ Валерий Ларионов.

По словам ученого, это свидетельствует о том, что излучение в этих диапазонах возникает в пространственно разделенных частях джета. Кроме того, подчеркивает астрофизик, сам джет искривлен (в первом приближении у него спиралевидная структура) и постоянно меняет свою ориентацию в пространстве. В те моменты, когда угол между лучом зрения и областью, излучающей в данной длине волны, минимален, наблюдается максимальное усиление сигнала, которое мы видим как вспышку. Это свидетельствует о том, что по крайней мере у части блазаров основным фактором, определяющим амплитуду и продолжительность вспышек, являются изменения геометрических характеристик джета, а не физических параметров излучающих областей.

Международные наблюдательные проекты, использующие все возможности наземных и космических телескопов, позволят сделать выбор между конкурирующими теоретическими моделями структуры и физики активных ядер галактик, в частности блазаров, считает профессор Ларионов.

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.