«Око Саурона» оказалось активной галактикой с сверхмассивной черной дырой
- Источник:
Alejandro Bernal via Legion-media
Потрясающее новое изображение космической струи помогло астрономам разгадать тайну необычайно яркого излучения высокоэнергетических гамма-лучей и нейтрино, испускаемых необычным небесным объектом. Источником является блазар — тип активной галактики, в центре которой находится сверхмассивная черная дыра, поглощающая материю. Ученые запечатлели нечто похожее на мифическое «Око Саурона» в далекой Вселенной и, возможно, разгадали космическую загадку, над которой бились десять лет.
«Око Саурона»: плазменная струя в блазаре PKS 1424+240, пронизанная почти идеальным тороидальным магнитным полем. Высокоэнергетические гамма-лучи и нейтрино направляются в сторону Земли, хотя с нашей точки зрения струя движется медленно
- Источник:
Y.Y. Kovalev et al.
Исследователи сделали открытие, которое поможет понять, как медленно движущийся блазар, известный как PKS 1424+240, может быть одним из самых ярких источников высокоэнергетических гамма-лучей и космических нейтрино из когда-либо наблюдавшихся. Работа опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.
Блазар PKS 1424+240, расположенный на расстоянии в миллиарды световых лет, долгое время ставил астрономов в тупик. Он выделялся как самый яркий из известных блазаров, испускающих нейтрино, — по данным нейтринной обсерватории IceCube, — а также излучал гамма-лучи очень высокой энергии, которые наблюдали наземные черенковские телескопы. Однако, как ни странно, его радиолуч двигался медленно, что противоречило ожиданиям, согласно которым только самые быстрые лучи могли бы создавать такую исключительную яркость.
Теперь, благодаря 15-летним сверхточным радионаблюдениям с помощью радиоинтерферометра со сверхдлинными базами (РСДБ), исследователи смогли получить детальное изображение.
«Когда мы восстановили изображение, оно выглядело просто потрясающе, — рассказал Юрий Ковалёв, ведущий автор исследования и главный исследователь проекта MuSES в Институте радиоастрономии общества Макса Планка. — Мы никогда не видели ничего подобного — почти идеальное тороидальное магнитное поле с джетом, направленным прямо на нас».
Поскольку джет направлен почти точно в сторону Земли, его высокоэнергетическое излучение значительно усиливается за счет эффектов специальной теории относительности.
«Такое расположение приводит к увеличению яркости в 30 и более раз, — объясняет Джек Ливингстон (Jack Livingston), соавтор исследования. — В то же время джет кажется медленным из-за проекционных эффектов — классической оптической иллюзии».
Такая лобовая геометрия позволила ученым заглянуть прямо в сердце джета блазара — крайне редкая возможность. Поляризованные радиосигналы помогли команде составить карту структуры магнитного поля джета, выявив его вероятную спиральную или тороидальную форму. Эта структура играет ключевую роль в запуске и коллимации потока плазмы и может быть необходима для ускорения частиц до экстремальных энергий.
«Решение этой головоломки подтверждает, что активные ядра галактик со сверхмассивными черными дырами являются не только мощными ускорителями электронов, но и протонов — источников наблюдаемых высокоэнергетических нейтрино», — заключает Ковалёв.
Это открытие — триумф программы, которая на протяжении десятилетий занимается мониторингом релятивистских джетов в активных галактиках с помощью радиоинтерферометра со сверхдлинными базами. Ученые используют метод радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ), который объединяет радиотелескопы по всему миру в виртуальный телескоп размером с Землю. Это обеспечивает высочайшее разрешение, доступное в астрономии, и позволяет изучать мельчайшие детали далеких космических джетов.
Радиотелескоп Very Long Baseline Array (VLBA) заглядывает внутрь плазменного конуса блазара PKS 1424+240
- Источник:
NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/Y.Y. Kovalev et al.
Недавно астрономы обнаружили и измерили самую массивную на сегодняшний день черную дыру, масса которой достигает 36 миллиардов масс Солнца.
