Блазары представляют собой активные галактические ядра (АЯГ) с релятивистскими струями, нетепловое излучение которых чрезвычайно изменчиво в различных временных масштабах. Эта изменчивость кажется в первую очередь случайной, хотя некоторые квазипериодические колебания (КПО), подразумевающие систематические процессы, были зарегистрированы в блазарах и других АЯГ.
После своего прототипа, BL Lacertae, BL Lac является типом активного галактического ядра (АЯГ) или галактикой, содержащей такое АГЯ. BL Lac отличаются от других категорий активных ядер галактик быстрой переменностью потока большой амплитуды и значительной оптической поляризацией. Он подпитывается, как и все блазары, материей, падающей в сверхмассивную черную дыру галактики (СМЧД).
Группа из 86 ученых из 13 стран, в том числе доктор Алок Чандра Гупта из Научно-исследовательского института наблюдательных наук Арьябхатты (ARIES), Найнитал, автономного учреждения Департамент науки и технологий (DST), правительство Индии провело обширный оптический мониторинг с высоким временным разрешением блазара BL Lacertae (BL Lac). Они заметили удивительно быстрые колебания яркости струи блазара во время мощного многоволнового всплеска во второй половине 2020 года, богатого гамма-лучами. Они приписали эти циклы изменения яркости, называемые квазипериодическими колебаниями (КПО), поворотам магнитного поля в джете.
Чтобы проследить их, д-ры организовали наблюдения с помощью телескопа Whole Earth Blazar (WEBT). Клаудиа М. Райтери и Массимо Виллата из INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Италия, для мониторинга изменчивости видимого света в блазарах, которые ярко светятся в гамма излучение. Оптические наблюдения коллаборации астрономов WEBT, работающих вместе с 37 наземными телескопами по всему миру, обнаружили циклы изменения видимой яркости со скоростью около 13 часов в струе высокоэнергетических частиц BL Lac — блазара, питаемого черная дыра, расположенная примерно в 1 миллиарде световых лет от нас.
Доктор Светлана Джорстад из Бостонского университета, возглавлявшая группу астрономов, участвовавших в исследовании, опубликованном в журнале Nature, сказала: «Циклы изменения яркости, называемые квазипериодическими колебаниями (КПО), чаще наблюдаются в других системах, называемых двойными рентгеновскими черными дырами, которые имеют черных дыр с меньшими массами 10-50 M и обычно объясняются сгустками горячего газа в диске аккрецирующего материала, вращающегося вокруг черной дыры».
«Однако в случае BL Lac свет поляризован, чего нельзя сказать об излучении горячего газа в диске, поэтому интерпретировать такое поведение сложно».
Профессор Алан Маршер из Бостонского университета, эксперт по исследованию блазара и соавтор исследования, сказал: «В струе образуется излом, искажающий магнитное поле таким образом, что это вызывает колебания яркости. Кроме того, поляризация изменяется с той же временной шкалой, что и яркость. Такой поляризованный свет исходит от джета, и поляризация может меняться только при изменении магнитного поля в светоизлучающей области. Магнитное поле в струе должно быть извилистым, чтобы вызвать колебания».
«Наблюдения за BL Lac показывают сильную корреляцию между изменениями видимого света и гамма-излучения без какой-либо задержки, что помещает гамма-лучи в область, где изменяется видимый свет».
Справочник журнала:
- Джорстад, С.Г., Маршер, А.П., Райтери, К.М. и соавт. Быстрые квазипериодические колебания в релятивистской струе BL Lacertae. природа 609. С. 265–268 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05038-9
