Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Российские ученые изучили эволюцию направлений джетов в активных галактиках
Ученые МФТИ и Крымской астрофизической обсерватории провели масштабный анализ изменений геометрии джетов, что позволило не только выделить наиболее вероятные механизмы переменности, но и получить численные оценки на основные параметры активных ядер. Анализ использовал наблюдательные данные за последние 30 лет и охватывал 317 активных ядер. По результатам исследований ученые обнаружили значительные вариации в направлении джета у четверти из них.
Результаты работы опубликован в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Работа выполнена при поддержке РНФ.
Релятивистские джеты — струи высокоэнергетичной электронно-позитронной плазмы, вырывающейся из активных ядер галактик. Являются одними из самых мощных объектов во Вселенной и простираются на многие тысячи световых лет. Джеты генерируют излучение практически во всем диапазоне электромагнитного спектра, а материя в них движется со скоростью, близкой к скорости света.
Масштабные систематические наблюдения имеют решающее значение для понимания физического устройства джетов. В ходе исследования российские ученые установили, что видимые изменения в направлении джета активных ядер более вероятно вызваны вращением сопла струи, а не движением отдельных ярких компонент, распространяющихся перпендикулярно струе.
По оценке ученых, для 90 процентов активных ядер галактик в выборке потенциальные периоды переменности направления джета составляют менее 1000 лет. Такое ограничение сверху на временные масштабы переменности дает понимание о возможных механизмах изменения направления струи. Так, наиболее вероятными сценариями возникновения переменности являются плазменные нестабильности в джете, прецессия, вызванная наклоненным аккреционным диском к оси вращения черной дыры или влиянием второй черной дыры в тесных двойных системах.
«В рамках исследования мы рассматриваем более трех сотен активных ядер галактик. Они представляют большой интерес для ученых. Активными ядрами астрофизики называют сверхмассивные черные дыры, находящиеся в центре галактик и «пересвечивающие» родительскую галактику за счет излучения джета. Сам же джет представляет собой поток релятивистских частиц, вырывающихся из центральной черной дыры в форме струи и излучающих почти во всем диапазоне электромагнитного спектра. На самом деле таких струй две, но они направлены в противоположные друг от друга сторону. Обычно мы видим лишь одну из них — ту, которая направлена к нам. За счет эффекта допплеровского усиления она выглядит для нас ярче. Ее обычно и называют джетом, а ту, что направлена от нас, — контр-джетом.
Наша работа посвящена изучению эволюции направления этих джетов, тому, как изменяется их положение и геометрия на отдельных наблюдениях. Если пытаться представить, как это выглядит с бытовой точки зрения, то в каком-то смысле джет можно сравнить с потоком воды. Направление джета может быть стационарно, а может меняться со временем, например, из-за вращения излучающего сопла. В таком случае джет будет отдаленно похож на воду, вылетающую из садового шланга из-за создаваемой вращением спиралевидной структуры. Именно по характерной скорости вращения джета мы и хотим оценить параметры активного ядра», — рассказал об исследовании Иван Костричкин, сотрудник лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной МФТИ.
Ученые анализировали наблюдения в радиодиапазоне с определенными ограничениями: четыре частоты от двух до 43 гигагерц. Их интересовал вопрос — как ведут себя джеты и есть ли зависимость их поведения от самих активных ядер.
Когда типичные углы обзора джета составляют всего несколько градусов от линии наблюдения, любые небольшие изменения усиливаются и могут проявляться в виде сильных видимых изгибов или временной эволюции видимого направления. Последнее было в центре внимания многих наблюдательных исследований как отдельных квазаров так и выборок из сотен активных ядер галактик. Во всех этих исследованиях была обнаружена заметная временная эволюция направления внутреннего джета.
«Процесс формирования джета в целом везде одинаков. В этом вся прелесть нашей Вселенной, что одно и то же явление имеет место даже у разных объектов. Но остается открытым вопрос: что является причиной видимых изменений геометрии на изображении? Электромагнитное излучение, которое как раз и формирует это изображение, является чуть ли не единственным доступным нам источником информации, поэтому нам бывает трудно установить процесс, ответственный за то или иное физическое явление.
В отличие от обычной физики, астрофизики не могут провести прямой эксперимент, вместо этого мы опираемся на наблюдательные данные и их интерпретацию, применяя и обобщая опыт известной нам физики на межзвездные объекты. В нашей работе мы исследовали возможные причины, приводящие к таким видимым проявления. Так, используя только геометрические проявления, мы постарались выяснить ограничения на различные физические параметры черных дыр, например, их массу и характерное время переменности в направлении джета. То есть это попытка по исключительно визуальным проявлением ухватить и выяснить физику, которая находится далеко от нас, внутри космического объекта», — добавил Иван Костричкин.
Для работы с наблюдательными данными ученые использовали визуализацию. На левом рисунке, по словам Ивана, показано РСДБ-изображение видимого джета активного ядра. Сам видимый джет начинается с ярко-красной центральной области и направлен вниз. Этот участок является лишь небольшой видимой частью, эволюцию направления которого и изучают ученые. В зависимости от даты изображения источника сама струя может выглядеть иначе и все эти изменения показывают нам эволюцию джетов активных галактик.
Telegram 
Дзен 
VK За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ветер на спутнике Сатурна Титане способен поднимать огромные волны, даже если он очень слабый. Эти волны формируют берега, переносят осадки, перемешивают жидкости и даже влияют на климат луны. Изучая их, планетологи могут понять, как устроены потенциально обитаемые миры за пределами Земли.
Ученые впервые подробно изучили состав самых дальних колец Урана. Выяснилось, что одно из них похоже на ледяное облако пыли, а другое богато органикой. Открытие помогает восстановить историю столкновений спутников и показывает, как именно формируются пылевые системы вокруг планет.
За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ученые продолжают исследовать фундаментальные частицы на неделимость. На этот раз на БАК исследовали кварки и не нашли у них признаков составной частицы.
Что, если развитые цивилизации во Вселенной не исчезают навсегда, а периодически «выключаются», переживая циклы коллапсов и восстановлений? Модель, разработанная авторами нового исследования, показывает, что такая прерывистая жизнь может объяснить космическую тишину — и переосмыслить будущее Земли.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно