Блазари — це активні галактичні ядра (AGN) з релятивістськими струменями, чиє нетеплове випромінювання надзвичайно змінюється в різних масштабах часу. Ця мінливість виглядає переважно випадковою, хоча деякі квазіперіодичні коливання (QPO), що передбачають систематичні процеси, були зареєстровані в блазарах та інших AGN.
Після свого прототипу, BL Lacertae, BL Lac є типом активного галактичного ядра (AGN) або галактики, що містить таке AGN. BL Lac відрізняються від інших категорій активних галактичних ядер швидкою змінністю потоку великої амплітуди та значною оптичною поляризацією. Його живить, як і всі блазари, речовина, що падає в надмасивну чорну діру (SMBH) галактики.
Команда з 86 вчених із 13 країн, включаючи доктора Алока Чандру Гупту з Науково-дослідного інституту спостережень Ар’ябхатти (ARIES), Найнітал, автономна установа Кафедра науки і техніки (DST), уряд Індії, здійснив обширний оптичний моніторинг високої роздільної здатності блазара BL Lacertae (BL Lac). Вони помітили дивовижні швидкі коливання яскравості в струмені блазара під час сильного багатохвильового спалаху в другій половині 2020 року, який був багатий на гамма-випромінювання. Вони приписали ці цикли змін яскравості, які називаються квазіперіодичними коливаннями (QPO), поворотами в магнітному полі в струмені.
Щоб відстежити це, спостереження за допомогою телескопа Whole Earth Blazar (WEBT) були організовані д-ром. Клаудія М. Райтері та Массімо Віллата з INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Італія, для моніторингу мінливості видимого світла в блазарах, які яскраві в гамма-промені. Оптичні спостереження, проведені астрономами WEBT, які працювали разом із 37 наземними телескопами по всьому світу, виявили цикли змін видимої яскравості приблизно за 13 годин у струмені високоенергетичних частинок BL Lac — блазара, що живиться від чорна діра, розташована на відстані приблизно 1 мільярда світлових років.
Доктор Світлана Джорстад з Бостонського університету, яка очолила групу астрономів, які брали участь у дослідженні, опублікованому в Nature, сказала: «Цикли змін яскравості, які називаються квазіперіодичними коливаннями (QPO), частіше спостерігаються в інших системах, які називаються подвійними рентгенівськими чорними дірами, які мають чорних дір з меншими масами 10-50 M і, як правило, пояснюються згустками гарячого газу в диску акреційного матеріалу, що обертається навколо чорної діри».
«Однак у випадку BL Lac світло поляризоване, чого не можна сказати про випромінювання гарячого газу в диску, тому інтерпретувати таку поведінку важко».
Професор Алан Маршер з Бостонського університету, експерт із дослідження блазарів і співавтор дослідження, сказав: «У струмені утворюється згин, який закручує магнітне поле таким чином, що викликає коливання яскравості. Крім того, поляризація змінюється з подібним часовим масштабом, як і яскравість. Таке поляризоване світло виходить від струменя, і поляризація може змінюватися лише за умови зміни магнітного поля в області випромінювання світла. Магнітне поле в струмені має бути закрученим, щоб викликати коливання».
«Спостереження BL Lac демонструють сильну кореляцію між видимим світлом і варіаціями гамма-променів без будь-якої затримки, що поміщає гамма-промені в область, де змінюється видиме світло».
Довідка з журналу:
- Jorstad, SG, Marscher, AP, Raiteri, CM та ін. Швидкі квазіперіодичні коливання в релятивістському струмені BL Lacertae. природа 609, 265–268 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05038-9
