Астрономы исследуют многоволновое излучение блазара PKS 0537-286

Группа астрономов во главе с Нареком Саакяном из Международного центра релятивистской астрофизической сети (ICRANet) провела наблюдения PKS 0537-286 в оптическом/ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-излучении, чтобы пролить больше света на излучение этого блазара. Для этого они использовали космические телескопы NASA Fermi, NuSTAR и Swift.

Блазары, классифицируемые как члены более крупной группы активных галактик, в которых находятся активные галактические ядра (AGN), являются наиболее многочисленными внегалактическими источниками гамма-излучения. Их характерными чертами являются релятивистские струи, направленные точно на Землю. Основываясь на их свойствах оптического излучения, астрономы делят блазары на два класса: радиоквазары с плоским спектром (FSRQ), которые имеют заметные и широкие линии оптического излучения, и объекты BL Lacertae (BL Lacs), которые этого не делают.

При красном смещении 3,1 и с расчетной светимостью на уровне одного четвертьдециллиона эрг/с (в диапазоне 0,1–2,0 кэВ) PKS 0537-286 является одним из самых ярких блазаров с высоким красным смещением, классифицируемых как FSRQ. Источник демонстрирует вспышки гамма-излучения, что делает его самым удаленным из обнаруженных на сегодняшний день блазаров с гамма-вспышками.

Команда проанализировала данные, собранные за 14-летний период (с 2008 по 2022 год). Было обнаружено, что гамма-излучение от PKS 0537-286, по-видимому, было относительно постоянным до 2017 года, когда были обнаружены множественные мощные вспышки гамма-излучения. Впоследствии блазар находился в состоянии усиленного гамма-излучения, когда яркость гамма-излучения достигла 61,4 квиндециллиона эрг/с. В течение всей кампании наблюдений яркость гамма-излучения источника превышала один квиндециллион эрг/с в общей сложности почти 62 дня.

Кроме того, исследование показало, что индекс гамма-фотонов PKS 0537-286 также демонстрирует изменчивость в течение наблюдаемого периода. Среднее значение индекса гамма-фотонов в периоды без вспышек было измерено и составило приблизительно 2,83, что существенно усиливается во время вспышек. По-видимому, существует умеренная антикорреляция между индексом гамма-фотонов и светимостью блазара.

Согласно наблюдениям, светимость PKS 0537-286 в рентгеновском диапазоне составляет 0,3–10 кэВ между 0,1 и 1,0 квиндециллион эрг/с. Рентгеновское излучение этого блазара характеризуется жестким спектром ниже 1,38.

«Моделирование от состояния покоя до вспышки показало, что вспышка была вызвана изменением распределения электронов, т.е. индекс мощности электронов ужесточился до 𝑝 = 2,2 ± 0,1, а энергия отсечки составила 𝛾cut = (2,5 ± 0,2) × 103», — пояснили авторы работы.