Астрономы обнаружили необычное поведение блазара

Международная группа астрофизиков с помощью телескопов, расположенных на Земле и в космосе, открыла неожиданные изменения в радиоактивном излучении активной галактики. Картина, которая предстала перед учёными в оптическом, гамма-лучевом и радиоактивном диапазоне гораздо более сложна, чем они ожидали и её объяснение может потребовать пересмотра существующих теорий возникноения радиации у таких объектов.

Галактика, которую рассматривали исследователи, носит название PKS 2155-304 и относится к типу т.н. блазаров. Как и многие активные галактики, блазар выпускает потоки частиц в противоположные стороны, которые путешествуют на скоростях сравнимых со скоростью света и одновременно падают в чёрную дыру, которая находится в центре галактики. Этот процесс пока не полностью понятен учёным, стоит отметить, что в случае этой галактики, она расположена к нам потоком своих частиц.

PKS 2155-304 расположена от нас в 1,5 млрд световых лет в созвездии Южной Рыбы, она является весьма слабым источником гамма-излучения, но всё же её можно обнаружить. При этом в перииоды своей наибольшей активности, как это было в 2006 году, она может стать самым ярким источником гамма-излучения на небе. Когда эти гамма-лучи достигают земной атмосферы, они порождают потоки субатомных частиц, по мере своего движения в атмосфере эти частицы создают слабые вспышки синего цвета. Детектированием этих вспышек занималась система High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.).

Гамма-лучи меньших энергий регистрировались напрямую с помощью Large Area Telescope (LAT), установленного на спутнике Fermi Gamma-ray Space Telescope. После составления гамма-лучевой картины галактики, команда учёных перешла к изучению радиоактивного излучения с помощью спутников NASA Swift и Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE). И в дополнение к этому был использован телескоп H.E.S.S. Automatic Telescope for Optical Monitoring для наблюдения за галактикой в видимом диапазоне спектра.

С 25 августа по 6 сентября 2008 года телескопы наблюдали PKS 2155-304 в её малоактивном периоде, но что удивительно – во время активных периодов этого других блазаров радиоактивное излучение и гамма-излучение возрастают и уменьшаются одновременно, но во время спокойного состояния PKS 2155-304 этого не происходит и учёные не знают почему. Более того видимое излучение галактики ведёт себя в соответствии с гамма-излучением. Это, как говорят астрономы, то же самое что наблюдать за факелом, у которого максимальная и минимальная температуры изменяются вместе, а средняя температура ведёт себя независимо.

Такое поведение говорит о том, что внутри галактики потоки частиц взаимодействуют очень сложным образом и эти наблюдения – первые, которые могут пролить свет на то, что же на самом деле происходит внутри блазаров. Описание этого исследования будет опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.