• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
2 апреля
ФизТех
4 673

Джет блазара принял форму, похожую на кольцо

4.5

Международная группа астрофизиков провела анализ астрономических данных и обнаружила признаки, указывающие на то, что джет TXS 0506+056 подвергается гравитационному линзированию. Исследования в этом направлении могут существенно изменить наше понимание структуры джетов блазаров и механизмов генерации нейтрино.

Джет блазара принял форму, похожую на кольцо – иллюстрация к материалу на Naked Science
Схематическая диаграмма, иллюстрирующая гравитационное линзирование удаленного источника. Свет от источника искривляется по мере продвижения к наблюдателю. В результате для точечной линзы наблюдатель видит два изображения источника. В небесной плоскости (правая панель) изображения выглядят искаженными. Если источник, линза и наблюдатель расположены на одной прямой, то источник будет выглядеть как кольцо вокруг линзы в небесной плоскости. В случае любого смещения наблюдатель увидит два вытянутых изображения. Левая и правая панели показывают одну и ту же систему линз, но видимую под разными углами обзора. Рисунок не в масштабе и предназначен только для иллюстративных целей / © Astronomy & Astrophysics

Работа опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics. Астрономы давно изучают связь между активными галактическими ядрами и источниками нейтрино высоких энергий. В 2017 году объект TXS 0506+056 (блазар расположенный на небе недалеко от левого плеча созвездия Ориона) стал первым активным галактическим ядром, который был уверенно идентифицирован как источник экстремально высокоэнергетического нейтрино (IceCube-170922A). Архивные данные IceCube также показали усиление нейтринной активности из этого же региона в 2014–2015 годах. В 2021 и 2022 годах нейтрино вновь были зафиксированы детекторами Baikal-GVD и IceCube, что сделало TXS 0506+056 одним из главных кандидатов на роль источника астрофизических нейтрино.

Одновременно с этим радиоастрономические наблюдения выявили необычные изменения в морфологии джета этого блазара. Радиоизображения, полученные при помощи сети радиотелескопов VLBA  (Very Long Baseline Array), демонстрировали сложную и неожиданную структуру джета на парсековых масштабах.

Блазарами называют такие активные галактические ядра, в которых релятивистский джет направлен в сторону Земли. Гравитационное линзирование — явление, при котором массивный объект (например, черная дыра) искривляет и усиливает свет от удаленного источника, изменяя его видимый облик.

Авторы работы провели анализ данных, полученных с помощью VLBA в диапазонах 8 ГГц и 15 ГГц за 2010–2023 годы. Они изучили эволюцию радиоизлучающей структуры блазара TXS 0506+056, сравнив изменения морфологии джета с моментами регистрации нейтрино.

Оказалось, что джет TXS 0506+056 демонстрирует необычные изменения во времени: в 2010 году он напоминал пересечение двух джетов, но к 2016 году его компоненты начали упорядочиваться в кольцеобразную структуру. Появление этой структуры совпадает с сильной радио-вспышкой, что может свидетельствовать о гравитационном линзировании джета или о взаимодействии струи с окружающим веществом. Отсутствие в оптических данных признаков промежуточной галактики-линзы заставляет предположить, что линзирующим объектом является либо изолированная массивная черная дыра, либо вторая черная дыра в двойной системе TXS 0506+056.

Исследование множества резких морфологических изменений джета показало, что они могут соответствовать различным фазам гравитационного линзирования, так как сильное гравитационное линзирование удаленного объекта приводит к появлению множественных исходных изображений и вытянутых дугообразных структур.

А именно, по наблюдениям 2009-2011-го годов джет выглядит как два скрещенных джета, в период с 2011 по 2016-й год он выглядит сегментированным на дугообразные струны. Между 2014 и 2015 годами начинается формироваться первый сегмент кольца.

В данных наблюдения за 2016-2019 астрофизики обнаружили излучение на стороне контрджета, что создает впечатление полного кольца вокруг радиоядра. Плотность потока джета резко возрастает во время пика, а незадолго до пика в радиодиапазоне оптические данные показывают провал. В данных 2019-2022 годов видна либо исходная струя, либо дугообразные струны.

Исследователи провели моделирование, которое позволило проверить, может ли гравитационное линзирование на черной дыре качественно воспроизвести наблюдаемую геометрию TXS 0506+56. Оказалось, что может.

Однако с помощью моделирования гравитационного линзирования ученым не удалось объяснить наблюдаемое необычное направление движения внутренних компонентов джета. Они считают, что кинематика джета нетипична и не сопоставима ни с какими другими джетами блазаров, изученных до сих пор.

«По-видимому, уникальная наблюдаемая морфология струи этого блазара связана с его нейтринной активностью. Наши результаты указывают на то, что основной причиной может быть сильное гравитационное линзирование джета TXS 0506+056, — рассказал Илья Пащенко, старший научный сотрудник лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной МФТИ. — Дальнейшие наблюдения позволят разобраться так ли это и уточнить природу формирования нейтрино сверхвысоких энергий, приходящих к нам от этого объекта».

Перспективы дальнейших исследований включают дополнительные радионаблюдения, чтобы проверить изменение морфологии джета в будущем, поиск альтернативных доказательств существования линзирующего объекта и детальное изучение возможной связи между линзированием и генерацией нейтрино.

Если гипотеза гравитационного линзирования подтвердится, то это даст новые возможности в изучении скрытых популяций массивных черных дыр с помощью гравитационного линзирования на джетах, позволит разработать более точные модели джетов активных ядер галактик и из взаимодействия с окружающей средой, а также улучшить методы идентификации астрофизических источников нейтрино. Для подтверждения гипотезы необходимы дальнейшие наблюдения и моделирование.

В работе принимали участие ученые из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН, Казанского федерального университета, Московского физико-технического института, а также из Германии, ЮАР, Венгрии, Австрии, Чехии, Грузии.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 07:48
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

Вчера, 11:17
Игорь Байдов

Миллионы игроков по всему миру мечтают о страйке — идеальном броске, который сносит все кегли. Но даже профессиональные боулеры не всегда понимают, почему один шар попадает точно в цель, а другой отклоняется от нее. Теперь ученые нашли ответ, разработав математическую модель. Она позволяет понять, как и куда бросать шар, чтобы шансы на страйк стали максимальными, и учитывает все — от масляных пятен на дорожке до мельчайшей асимметрии шара.

5 часов назад
Березин Александр

Субнептун K2-18b в 124 световых годах от Земли показал наличие диметилсульфида и диметилдисульфида в атмосфере. На нашей планете их вырабатывают только водоросли, то есть это признаки жизни. Но ситуация на K2-18b такова, что вообще непонятно, как там могли бы выжить организмы такой сложности.

Вчера, 07:48
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

14 апреля
Илья

Биофизики выявили общие закономерности в коллективном движении клеток, которые сохраняются у бактерий, животных и человека. Клетки демонстрируют скрытую симметрию, известную как конформная инвариантность, в своих вихревых узорах. Это открытие указывает на существование универсальных физических принципов, управляющих живой материей.

Позавчера, 18:13
Денис Яковлев

Первое поколение людей, в жизни которых технологии заняли значительное место, уже приблизилось к солидному возрасту. Как использование гаджетов повлияло на их когнитивные способности? На этот вопрос ответили исследователи из двух американских университетов.

8 апреля
Березин Александр

До 13 тысяч лет назад в Северной Америке жил вид, который ученые до недавнего времени считали волком. Компания Colossal Biosciences объявила о возрождении этого вымершего вида, но биологические детали ставят ее заявление под серьезное сомнение.

18 марта
Илья

Масштабный анализ геномов показал, что вид Homo sapiens возник в результате смешения двух древних популяций. Они разделились полтора миллиона лет назад, а затем воссоединились до расселения по миру.

2 апреля
Березин Александр

Известный американский отраслевой обозреватель Эрик Бергер взял интервью у экипажа космического корабля Boeing, из-за технических проблем которого два астронавта задержались на орбите на девять месяцев вместо одной недели. Детали, которые они озвучили, указывают на серьезные проблемы Starliner, о которых ранее умалчивали. Люди провели немало времени при глубоко нештатной температуре. При слегка другом сценарии миссии экипаж корабля мог погибнуть. Официальные заявления NASA и Boeing сразу после июньского полета к МКС, судя по интервью, были заведомо неправдивыми.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно