В начале этой недели на 223-м заседании Американского астрономического общества, проходившем в Вашингтоне, округ Колумбия, было обнародовано захватывающее новое открытие, когда астрономы объявили, что гравитационная линза была впервые обнаружена на длинах волн гамма-излучения.
Исследование было проведено с использованием космического телескопа Ферми Гамма-Луч НАСА и обещает открыть новое окно во Вселенной, давая астрофизикам еще один инструмент для изучения областей излучения, которые существуют вблизи сверхмассивных черных дыр.
Но охота не была легкой. Гравитационная линза возникает, когда массивный объект переднего плана, такой как галактика, отклоняет свет от удаленного фонового объекта. В случае этого исследования, исследователи нацелились на блазар, известный как B0218 + 357, энергетический источник, расположенный на расстоянии 4,35 миллиарда световых лет в направлении триангуля созвездия.
Источники Blazar и Quasar названы с использованием их соответствующих координат в небе. Думайте о «0218 + 357» как о переводе на «Правильное Вознесение 2 часа 18 минут, Склонение +35,7 градуса к северу» на заднем дворе, как говорят астрономы. Блазар - это компактная форма квазара, образованная сверхмассивной черной дырой в сердце активной галактики. Семестр блазара Впервые он был изобретен Эдвардом Шпигелем в 1978 году. Первым обнаруженным квазаром был 3C 273 в 1970 году, который позже был признан блазаром. 3С 273 видно в Деве с помощью большого телескопа на заднем дворе.
На переднем плане между нашей точкой обзора и B0218 + 357 видна лицевая спиральная галактика на переднем плане. На расстоянии 4 миллиардов световых лет эти два имеют наименьшее угловое расстояние из всех систем с гравитационной линзой, идентифицированных на расстоянии менее трети дуги в поперечнике.
«Мы начали думать о возможности сделать это наблюдение через пару лет после запуска Fermi, и все части наконец сошлись в конце 2012 года», - сказал астрофизик и ведущий научный сотрудник военно-морской лаборатории по исследованию Тедди Ченга в недавнем НАСА Годдарда. Пресс-релиз Центра космических полетов.
Наблюдения за блазаром показали, что он будет гореть в сентябре 2012 года, что делает его основной целью исследования. Фактически, B0218 + 357 был самым ярким внегалактическим источником гамма-излучения в то время. В конце сентября по октябрь 2012 года Ченгу было предоставлено время для использования прибора Большого района (LAT) от Fermi для изучения вспышки при взрыве.
Прибор Fermi LAT не имеет разрешения, которым обладают радио и оптические приборы, чтобы поймать блазар на отдельных изображениях. Вместо этого команда использовала явление, известное как «эффект замедленного воспроизведения», чтобы поймать блазар в действии.
«Один световой путь немного длиннее другого, поэтому, когда мы обнаруживаем вспышки на одном изображении, мы пытаемся поймать их несколько дней спустя, когда они воспроизводят на другом изображении», - сказал член команды Джефф Скаргл, астрофизик из исследовательского центра Эймса НАСА.
Cheung представил результаты исследования в понедельник на собрании Американского астрономического общества, которое включало в себя три отчетливых эпизода с фоновым блазаром, которые демонстрировали контрольные события с отложенным воспроизведением с периодом, охватывающим 11,46 дней.
Последующие наблюдения на радио и оптических длинах волн подтвердили ключевые наблюдения и продемонстрировали, что LAT-имиджер Fermi действительно стал свидетелем этого события. Интересно, что задержка гамма-излучения от линзового блазара занимает около суток дольше, чем радиоволны, чтобы достичь Земли. B0218 + 357 также примерно в четыре раза ярче в гамма-лучах, чем в радиоволнах.
Это происходит потому, что гамма-излучение исходит из области, немного отличной от радиоволн, генерируемых блазаром, и идет по другому пути, хотя и гравитационное поле галактики переднего плана. Это показывает, что такие активы, как Ферми, могут быть использованы для исследования сердца далеких энергичных ядер галактик, которые содержат сверхмассивные черные дыры. Это открывает горячую тему о блазарах с гравитационной линзой и их роли во внегалактической астрономии вплоть до гамма-спектра и дает космологам еще один гаджет для их ящика для инструментов.
«В течение дня одна из этих вспышек может украсить блазар в 10 раз в гамма-лучах, но только в 10% в видимом свете и радио, что говорит нам о том, что область, испускающая гамма-лучи, очень мала по сравнению с излучающими на более низких энергиях », - сказал член команды Стокгольмского университета Стефан Ларссон в недавнем пресс-релизе.
Использование анализа систем линзирования на длинах волн гамма-излучения не только поможет исследовать этих загадочных космологических зверей, но также может помочь в уточнении крайне важной постоянной Хаббла, которая измеряет скорость, с которой расширяется Вселенная.
Но Ферми может только начать показывать свои вещи, когда дело доходит до поиска внегалактических источников. действительно Исследователи говорят, что захватывающим прорывом станет открытие энергетического внегалактического источника, линзируемого галактикой на переднем плане в гамма-лучах, не имеет был замечен был замечен на других длинах волн. Это недавнее открытие определенно продемонстрировало, как Ферми может «видеть» эти контрольные вспышки с помощью умного метода. Ожидайте больше новостей в ближайшие годы!
Прочитайте всю статью на сервере arViv под названием Обнаружение ферми-LAT гамма-всплесков с задержкой гравитационной линзы от Blazar B0218 + 357.
