Ученые обнаружили быстрые квазипериодические колебания излучения квазаров
Квазипериодическое изменение излучения блазара с периодом полусуток впервые удалось обнаружить международной команде ученых, в состав которой вошел сотрудник Казанского федерального университета (КФУ) Омар Куртанидзе, сообщила 28 сентября пресс-служба вуза.
Открытие стало результатом комплексного исследования многоволнового поведения релятивистской струи (джета) блазара BL Lacertae с использованием большого массива его изображений и авторских методов анализа поляризационных параметров джета.
Омар Куртанидзе, главный научный сотрудник Центра превосходства киберфизических систем IoT и IoE КФУ пояснил:
«Можно сказать, что блазары — это черные дыры, расположенные в ядрах галактик и излучающие энергию во всем спектральном диапазоне, начиная с радио и заканчивая TeV (гамма-лучи сверхвысоких энергий — прим. ИА Красная Весна), благодаря сложным физическим процессам, происходящим в джетах. Причем эти джеты должны быть направлены в сторону нашей планеты, тогда они могут наблюдаться и исследоваться учеными на Земле».
Результаты исследований команды были представлены ими в статье «Быстрые квазипериодические колебания в релятивистской струе BL Lacertae», опубликованной в журнале Nature.
«Блазары типа BL Lacertae расположены в массивных эллиптических галактиках, и многие из блазаров демонстрируют в излучаемых релятивистских струях наблюдаемое сверхсветовое движение плазменных сгустков. По сравнению с квазарами, имеющими сильные эмиссионные линии, в спектрах BL Lacertae наблюдается практически полное отсутствие спектральных линий. Это мешает уверенно определять расстояния до блазаров», — рассказал Куртанидзе.
Ранее астрофизики полагали, пояснил ученый, что нетепловое излучение блазаров на различных временных масштабах достаточно сильно изменяется. «Эта изменчивость носит в основном случайный, нерегулярный характер, хотя в редких случаях наблюдались и определенные нелинейные (квазипериодические) колебания (QPO). Такие колебания подразумевают наличие систематических физических процессов, происходящих в джетах и недостаточно изученных до сих пор».
Особенно редкими при этом являются QPO с периодами, равными суткам или часам. Нестабильность колебаний объяснялась учеными или тем, что излучение сгустков плазмы двигается по спирали внутри джета, или орбитальными движениями в аккреционном диске, пояснил астрофизик.
Он отметил, что проблему нестабильности излучения решала группа астрономов более чем из 40 институтов и обсерваторий, проводя исследования в широком спектральном диапазоне.
Линейная поляризация блазара BL Lacertae была изучена во время мощной вспышки в 2020 году по данным наблюдений потока радио-, оптических и гамма-лучей, которые он излучал.
«Во время наибольшей интенсивности вспышки был обнаружен поток гамма-излучения с периодами излучения всего около 13 часов. При этом наблюдаемое изменение направления (перегиб) излучаемой релятивистской струи в пространстве совпал с предвычисленным значением. Такой перегиб джета оказался на расстоянии около 5 парсек от черной дыры», — сообщил Куртанидзе.
Результатом проведенного исследования стало более полное определение характеристик короткопериодических квазидинамических периодов излучения блазаров, а также детальное описание процессов, связанных с природой релятивистских джетов черных дыр.
