Втрата енергії дає несподівані погляди на еволюцію квазарів

Міжнародна команда астрофізиків вперше помітила на довгих радіохвилях, що струмінь квазара менш потужний, ніж передбачалося раніше. Це відкриття дає нові уявлення про еволюцію квазарних струменів.

Вони зробили це спостереження за допомогою міжнародного телескопа LOFAR (Низькочастотна решітка), який зробив радіозображення з високою роздільною здатністю квазара "4C+19.44", розташованого на відстані більше 5 млрд світлових років від Землі, розповідають в Нідерландському інституті радіоастрономії (ASTRON).

У центральних областях галактик знаходяться надмасивні чорні діри, які у багато мільйонів разів масивніші за Сонце. Вони виростають ще більшими, притягуючи та поглинаючи газ і пил, що знаходяться поблизу. Якщо ці чорні діри швидко поглинають матеріал, то він яскраво світиться, а джерело світіння називають квазаром. Частина з матерії, що поглинається, не "перетравлюється", а замість цього викидається у вигляді так званих струменів, які пробиваються крізь навколишню галактику і потрапляють в міжгалактичний простір на мільйони світлових років. Ці струмені, яскраво сяючи на радіохвилях, складаються з частинок, прискорених майже до швидкості світла, але як саме ці частинки досягають енергій, не досяжних на Землі, ще потрібно з′ясувати повністю.

Дослідження квазара "4C+19.44" надають нові уявлення про баланс між енергією в області, що оточує квазар, і енергією, що знаходиться в його струмені. Висновок вказує на те, що це явище виникає з-за внутрішніх властивостей джерела, а не з-за ефектів поглинання. Це означає, що доступний для прискорення частинок запас енергії і баланс між енергією, що зберігається в частинках, і в магнітному полі є меншими, ніж очікувалося.

"Це важливе відкриття використовуватиметься протягом багатьох років, щоб поліпшити моделювання струменів. Ми вперше спостерігали на довгих радіохвилях нову сигнатуру прискорення частинок в потужності, наданій струменями квазара, - несподівана поведінка, яка змінює нашу інтерпретацію їх еволюції, - сказав професор Франческо Массаро з Туринського університету. - Це вже було виявлено в інших джерелах в Космосі, але ніколи раніше не спостерігалося в квазарах".

Міжнародна команда астрофізиків спостерігала за струмінем квазара "4C+19.44" на коротких радіохвилях, у видимому світлі та на рентгенівських хвилях. Данне відкриття астрофізикам дозволило зробити додавання зображень з телескопу LOFAR. LOFAR - це перше радіообладнання, що працює на довгих радіохвилях, і робить чіткі зображення з роздільною здатністю, подібною до такої в космічному телескопі Ґаббла.

"Ми змогли виконати цей експеримент завдяки найвищій роздільній здатності, ніж коли-небудь було досягнуто на цих довгих радіохвилях, що стало можливим завдяки LOFAR", - зазначив доктор Адам Деллер, астрофізик Технологічного університету Свінбурна, який приймав участь в аналізі даних LOFAR та візуалізації 4C+19.44, знаходячись в ASTRON в Нідерландах - серці співробітництва LOFAR.

Доктор Раймонд Оонк, астроном з ASTRON і Лейденського університету, а також д-р Хав′єр Молдон, астроном з Університету Манчестера, пояснили: "Ми розробили нові методи калібрування для LOFAR, що дозволило нам розділити компактні радіоструктури на квазарному струмені. Цей результат був несподіваним, і вимагає більш глибоких досліджень. Нові ідеї та підказки щодо прискорення частинок скоро з′являться завдяки міжнародним станціям LOFAR".

• Квазари