Квазары, видимые при энергии гамма-лучей, называются «блазары». Блазары являются одними из самых энергичных объектов во вселенной и питаются сверхмассивными черными дырами в ядре некоторых гигантских эллиптических галактик. Международная команда астрофизиков, использующая комбинацию наземных и космических телескопов, обнаружила удивительные изменения в излучении активной галактики. Картина, которая появляется из этих первых в мире одновременных наблюдений с помощью оптических, рентгеновских и гамма-телескопов нового поколения, намного сложнее, чем ожидали ученые, и ставит под сомнение современные теории о том, как блазары генерируют излучение, которое они излучают.
Галактика, называемая PKS 2155-304, испускает противоположно направленные струи частиц, движущихся со скоростью света, когда вещество падает в центральную сверхмассивную черную дыру; этот процесс не совсем понятен. В случае с блазарами галактика ориентирована так, что мы смотрим прямо вниз по струе.
PKS 2155-304 расположен на расстоянии 1,5 миллиардов световых лет от нас в южном созвездии Писцис Аустринус и обычно является обнаруживаемым, но слабым источником гамма-излучения. Но когда ее струя подвергается сильному всплеску, как это было в 2006 году, галактика может стать самым ярким источником в небе при самых высоких энергиях гамма-излучения, которые могут обнаружить ученые - до 50 триллионов раз больше энергии видимого света. Даже из сильных источников, только около одного гамма-луча, этот энергетик каждый месяц попадает на квадратный ярд в верхней части атмосферы Земли.
Атмосферное поглощение одного из этих гамма-лучей создает кратковременный поток субатомных частиц. Когда эти быстро движущиеся частицы устремляются через атмосферу, они производят слабую вспышку синего света. Высокоэнергетическая стереоскопическая система (H.E.S.S), массив телескопов, расположенных в Намибии, зафиксировала эти вспышки с PKS 2155-304.
Гамма-лучи с более низкими энергиями были обнаружены непосредственно телескопом большой площади (LAT) на борту космического телескопа гамма-излучения Fermi НАСА. «Запуск Fermi дает нам возможность впервые измерить эту мощную галактику на всех длинах волн», - говорит Вернер Хофманн, представитель H.E.S.S. команда Института ядерной физики им. Макса Планка в Гейдельберге, Германия.
Когда режим гамма-излучения полностью охвачен, команда обратилась к спутникам НАСА «Свифт» и «Росси Рэйсинг тайминг рингер» (RXTE) для получения данных о рентгеновском излучении галактики. Закругление длины волны охватило H.E.S.S. Автоматический телескоп для оптического мониторинга, который фиксировал активность галактики в видимом свете.
В период с 25 августа по 6 сентября 2008 года телескопы контролировали PKS 2155-304 в его тихом, не вспыхивающем состоянии. Результаты 12-дневной кампании удивительны. Во время вспышек этого и других блазаров рентгеновское и гамма-излучение поднимаются и падают вместе. Но этого не происходит, когда PKS 2155-304 находится в тихом состоянии - и никто не знает почему.
Что еще более странно, так это то, что видимый свет галактики поднимается и опускается вместе с гамма-излучением. «Это все равно, что наблюдать за паяльной лампой, когда самые высокие и самые низкие температуры меняются ступенчато, а средние температуры не изменяются», - говорит Берри Гибельс, астрофизик французской Политехнической школы, работающий с обоими университетами США. и команды Fermi LAT.
«Астрономы узнают, что различные составляющие струй в блазарах взаимодействуют довольно сложным образом, чтобы произвести излучение, которое мы наблюдаем», - говорит член команды Fermi Джим Чианг из Стэнфордского университета, Калифорния. «Эти наблюдения могут содержать первые подсказки, которые помогут нам распутать то, что действительно происходит глубоко в сердце блазара.
Источник: НАСА
