Астрономы провели наблюдение с помощью интерферометрии с очень длинной базовой линией (VLBI) гамма-излучающего блазара, известного как TXS 2013+370. Наблюдения позволили выявить чрезвычайную вспышку гамма-излучения от этого объекта.
Что такое блазары?
Блазары — это очень компактные квазизвездные объекты (квазары), связанные со сверхмассивными черными дырами в центрах активных гигантских эллиптических галактик. Они относятся к большей группе активных галактик, содержащих активные галактические ядра, и являются наиболее распространенными источниками гамма-излучения за пределами нашей Галактики. Характерной особенностью блазаров являются релятивистские струи, направленные почти точно на Землю.
Блазары можно разделить на два класса по их оптическим эмиссионным свойствам: радиоквазары с плоским спектром (FSRQ), имеющие выразительные и широкие оптические эмиссионные линии, и объекты BL Ящерицы, которые их не имеют.
Обнаружение вспышки гамма-излучения
TXS 2013+370 — это мощный гамма-излучающий блазар с красным смещением примерно 0,86, расположенный вблизи галактической плоскости. Он содержит сверхмассивную черную дыру с оценочной массой около 400 млн солнечных.
С 6 декабря 2020 года TXS 2013+370 начал излучать повышенное количество гамма-излучения, что переросло во вспышку активности. Команда астрономов под руководством Джорджа Михайлидиса из Университета Аристотеля в Салониках (Греция) решила начать VLBI-наблюдения этого блазара с помощью Very Long Baseline Array (VLBA), что позволило зафиксировать вспышку гамма-излучения с беспрецедентной детальностью.
«В этой работе мы провели поляриметрические VLBI-наблюдения TXS 2013+370 на частотах 22, 43 и 86 ГГц во время исключительной вспышки ГЭВ 11 февраля 2021 года, достигнув углового разрешения до ~0,1 мас.ч. Это первое многочастотное поляриметрическое VLBI-исследование этого источника», — пишут ученые.
Раскрытие структуры струи
Прежде всего, наблюдения вспышек показали, что TXS 2013+370 является компактным источником, в котором доминирует ядро, с изогнутой структурой струи, простирающейся юго-западнее яркой области ядра. Изображения показывают, что блазар состоит из доминирующего ядра и нескольких отдельных компонентов струи, причем общая структура струи становится все более четкой на более высоких частотах.
Наблюдения обнаружили, что изогнутая струя TXS 2013+370 содержит вновь образованный компонент, получивший обозначение N2. Этот компонент расположен примерно в 60 микросекундах от ядра блазара и связан с усиленной активностью в нескольких диапазонах волн.
Место расположения вспышки гамма-излучения
Оказалось, что источник гамма-излучения TXS 2013+370 находится за пределами или на краю области широких линий (BLR). Это делает пылевой тор блазара основным резервуаром фотонов, причем инфракрасные фотоны перехватываются струей и рассеиваются до гамма-излучения также с помощью внешнего комптоновского (EC) излучения. Также была обнаружена сильная корреляция и временной лаг между гамма-излучением и изменчивостью на частоте 15 ГГц, что свидетельствует: высокоэнергетическая активность опережает радиоизлучение примерно на 102 дня.
Сравнивая вспышку гамма-излучения 2021 года с предыдущей, произошедшей в 2009-м, авторы статьи пришли к выводу, что обе вспышки локализуют гамма-излучение в одной и той же области субпарсека / парсека. Это свидетельствует о том, что изменения задержки отражают изменение условий непрозрачности, а не перемещение места рассеяния.
По материалам phys.org
