Инфракрасный телескоп WISE неожиданно собрал данные по 200 источникам релятивистских струй

Новый метод обнаружения релятивистских струй, разработанный американскими астрономами, позволит использовать инфракрасные телескопы, такие как WISE, для поиска блазаров (лацертид) и их необычных проявлений. Уже сейчас с его помощью выявлено почти 200 источников релятивистских струй, около 1 000 — на очереди.

Блазары, мощные источники электромагнитного излучения в ядрах некоторых эллиптических галактик, которые обычно ассоциируются со сверхмассивными чёрными дырами (ЧД), часто выбрасывают релятивистские струи, скорость движения которых доходит до субсветовых величин.

Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), проект НАСА, нацеленный среди прочего на поиск особо ярких инфракрасных галактик, помог выявить данные по 200 блазарам и может обнаружить тысячи других.

Блазары — излучающие объекты в ядрах некоторых галактик — являются одними из самых необычных зрелищ во Вселенной. Они состоят из сверхмассивной ЧД, активно поглощающей материю из окружающего её довольно плотного галактического ядра. Часть этого вещества по не до конца ясным причинам выбрасывается в виде релятивистских струй вовне, в любом произвольном направлении. Заметим при этом, что сверхмассивная ЧД в центре нашей Галактики таких фортелей, кажется, не выкидывает (что тоже остаётся пока загадкой).

Стрелкой указан блазар — сверхмассивная ЧД, выбрасывающая релятивистскую струю, направленную к Земле. Теперь эти редкие события будет гораздо проще выявить, а со временем — и объяснить. (Изображение NASA / JPL-Caltech / Kavli.)

Блазары редки, потому что сверхмассивные ЧД не так часто испускают релятивистские струи в направлении Земли. Поэтому их поиск чрезвычайно важен: чем больше объектов такого рода нам удастся зафиксировать, тем ближе мы окажемся к пониманию физики, стоящей за формированием релятивистских струй.

Франческо Массаро из лаборатории KIPAC (Пало-Альто, Калифорния, США) вместе с коллегами предложил использовать материалы, собираемые WISE, для обнаружения релятивистских струй, которые ранее искали с помощью детекторов частиц высоких энергий. Оказалось, идея работает неожиданно хорошо.

Астрономы обычно используют инфракрасные телескопы, чтобы выявить малосветящиеся объекты с относительно холодной поверхностью. Блазары, напротив, весьма горячи, причём настолько, что ярко светятся и излучают гамма-лучи. Кроме того, они (а точнее, испускаемые ими релятивистские струи) излучают в инфракрасном диапазоне, причём так, что это излучение не спутать ни с чем. Когда частицы из релятивистских струй ускоряются до субсветовых скоростей во время выброса, их инфракрасное излучение резко выделяется на фоне других объектов, святящихся в инфракрасном диапазоне.

Процесс выброса релятивистской струи из сверхмассивной ЧД в представлении художника (изображение NASA / JPL-Caltech).

Просеивая данные из каталога WISE (полная информация по нему была передана научному миру лишь в прошлом месяце), исследователи сопоставили эту информацию с ранее неясными источниками гамма-излучения, выявив при этом около 200 новых блазаров, и надеются найти ещё 1 000 в ближайшее время.

«Это значительный шаг к пониманию загадки существования многих источников гамма-излучения неизвестного происхождения», — замечает один из авторов соответствующего исследования Раффаэль Д'Абруско.