Астрономы ведут наблюдение за необычным блазаром с помощью группы телескопов

Картина, которая вырисовывается на основании самых первых одновременных наблюдений с использованием оптических, рентгеновских и представляющих новое поколение гамма - телескопов, оказалась намного сложнее, чем ожидали ученые, и ставит под вопрос справедливость современных теорий в отношении того, каким образом блазары генерируют излучение, которое они испускают.

Галактика, получившая название PKS 2155-304, испускает направленные в противоположные стороны струи частиц, которые распространяются со скоростью, близкой к скорости света, когда материя попадает в сверхмассивную черную дыру, находящуюся в центре галактики; но этот процесс еще недостаточно изучен. В случае блазаров галактика ориентирована таким образом, что мы смотрим прямо на струю.

Галактика PKS 2155-304 находится от Земли на расстоянии 1.5 миллиарда световых лет в южном созвездии Южная Рыба (Piscis Austrinus) и представляет собой, как правило, обнаруживаемый, но очень слабый источник гамма - излучения. Но когда её струи извергаются в виде сильного выброса, как это было в 2006 году, галактика может превратиться в ярчайший источник на звездном небе с максимальными энергиями гамма-излучения, которые могут наблюдать ученые, - почти в 50 триллионов раз превышающими величину энергии в видимой части спектра. Впрочем, одно только гамма-излучение энергии мощных источников ежемесячно «пробивает» в озоновом слое атмосферы Земли дыру размерами в один квадратный ярд.

Поглощение атмосферой одного из таких гамма-излучений порождает короткоживущий «ливень» из элементарных частиц. Когда эти быстрые частицы проносятся сквозь атмосферу, возникают слабые вспышки синего света. Стереоскопическая система регистрации высоких энергий (H.E.S.S), представляющая собой группу телескопов, расположенных в Намибии, зафиксировала эти вспышки, источником которых явилась PKS 2155-304.

Гамма-излучения с невысокими энергиями непосредственно регистрировались широкоугольным телескопом (Large Area Telescope - LAT), установленным на борту орбитального космического гамма - телескопа Ферми, НАСА. "Запуск телескопа Ферми (Fermi) дает нам возможность провести первые измерения этой мощной галактики от края до края в разных диапазонах длин волн", - говорит Вернер Гофман (Werner Hofmann), представитель группы H.E.S.S. при Институте ядерной физики им. Макса Планка в Гейдельберге (Heidelberg), Германия.

Поскольку наблюдение в области гамма-излучения был полностью обеспечен, группа обратилась к космическим спутникам с рентгеновскими телескопами Свифт (Swift) и Росси (Rossi) X-ray Timing Explorer (RXTE), НАСА, чтобы обеспечить данные рентгеновского излучения галактики. Завершал исследование Автоматический телескоп мониторинга в оптическом диапазоне H.E.S.S., который регистрировал активность галактики в видимой области спектра.

В период между 25 августа и 6 сентября 2008 года телескопы контролировали PKS 2155-304, когда галактика находилась в спокойном состоянии, в отсутствие ярких вспышек. Результаты наблюдений этой 12-дневной кампании оказались удивительными. В периоды вспышек этого и других блазаров и всплески, и спады рентгеновского и гамма- излучений происходили одновременно. Но такая синхронность не наблюдалась в периоды, когда объект PKS 2155-304 находился в спокойном состоянии, и никто не знает, почему.

Что оказалось еще более странным, так это то, что увеличение и уменьшение излучения галактики в видимой области спектра происходило синхронно с всплесками и спадами гамма-излучения. "Это аналогично поведению паяльной горелки: когда максимальные и минимальные температуры изменяются синхронно, а средние температуры - нет", - говорит Берри Гибельс (Berrie Giebels), астрофизик из Политехнического института во Франции, который работает с обеими группами - ведущими наблюдения с помощью H.E.S.S. и широкоугольного телескопаФерми (Fermi LAT).

"Астрономы приходят к выводу, что различные компоненты струй в блазарах взаимодействуют довольно сложным образом, создавая излучение, которое мы наблюдаем", - говорит член группы по проведению исследований с помощью телескопа Ферми (Fermi) Джим Чиэнг (Jim Chiang) из Стэнфордского университета, штат Калифорния. "Эти наблюдения могут содержать первые ключи к разгадке того, что же, в действительности, происходит в самом сердце блазара." Источник: Астрогоризонт

Отзывы и комментарии