Астрономи провели спостереження за допомогою інтерферометрії з дуже довгою базовою лінією (VLBI) гамма-випромінювального блазара, відомого як TXS 2013+370. Спостереження дозволили виявити надзвичайний спалах гамма-випромінювання від цього об’єкта.
Що таке блазари?
Блазари — це дуже компактні квазізоряні об’єкти (квазари), пов’язані з надмасивними чорними дірами у центрах активних гігантських еліптичних галактик. Вони належать до більшої групи активних галактик, що містять активні галактичні ядра, і є найпоширенішими джерелами гамма-випромінювання за межами нашої Галактики. Характерною особливістю блазарів є релятивістські струмені, спрямовані майже точно на Землю.
Блазари можна розділити на два класи за їхніми оптичними емісійними властивостями: радіоквазари з плоским спектром (FSRQ), які мають виразні та широкі оптичні емісійні лінії, та об’єкти BL Ящірки, які їх не мають.
Виявлення спалаху гамма-випромінювання
TXS 2013+370 — це потужний гамма-випромінювальний блазар із червоним зсувом приблизно 0,86, розташований поблизу галактичної площини. Він містить надмасивну чорну діру з оціночною масою близько 400 млн сонячних.
З 6 грудня 2020 року TXS 2013+370 почав випромінювати підвищену кількість гамма-випромінювання, що переросло у спалах активності. Команда астрономів під керівництвом Джорджа Міхайлідіса з Університету Арістотеля в Салоніках (Греція) вирішила розпочати VLBI-спостереження цього блазара за допомогою Very Long Baseline Array (VLBA), що дозволило зафіксувати спалах гамма-випромінювання з безпрецедентною детальністю.
«У цій роботі ми провели поляриметричні VLBI-спостереження TXS 2013+370 на частотах 22, 43 і 86 ГГц під час виняткового спалаху ГеВ 11 лютого 2021 року, досягнувши кутової роздільної здатності до ∼0,1 мас.ч. Це перше багаточастотне поляриметричне VLBI-дослідження цього джерела», — пишуть науковці.
Розкриття структури струменя
Перш за все, спостереження спалахів показали, що TXS 2013+370 є компактним джерелом, в якому домінує ядро, з вигнутою структурою струменя, що простягається на південний захід від яскравої області ядра. Зображення показують, що блазар складається з домінувального ядра та кількох окремих компонентів струменя, причому загальна структура струменя стає дедалі чіткішою на вищих частотах.
Спостереження виявили, що вигнутий струмінь TXS 2013+370 містить новоутворений компонент, який отримав позначення N2. Цей компонент розташований приблизно в 60 мікросекундах від ядра блазара і пов’язаний із посиленою активністю в кількох діапазонах хвиль.
Місце розташування спалаху гамма-випромінювання
Виявилося, що джерело гамма-випромінювання TXS 2013+370 перебуває за межами або на краю області широких ліній (BLR). Це робить пиловий тор блазара основним резервуаром фотонів, причому інфрачервоні фотони перехоплюються струменем і розсіюються до гамма-випромінювання також за допомогою зовнішнього комптонівського (EC) випромінювання. Також було виявлено сильну кореляцію та часовий лаг між гамма-випромінюванням і мінливістю на частоті 15 ГГц, що свідчить: високоенергетична активність випереджає радіовипромінювання приблизно на 102 дні.
Порівнюючи спалах гамма-випромінювання 2021 року з попереднім, що відбувся 2009-го, автори статті дійшли висновку, що обидва спалахи локалізують гамма-випромінювання в одній і тій же області субпарсека / парсека. Це свідчить про те, що зміни затримки відображають зміну умов непрозорості, а не переміщення місця розсіювання.
За матеріалами phys.org
