Астрономы нашли первый вероятный микроблазар в Млечном Пути
Астрономы выявили в системе IRAS 18293−0941 первый вероятный микроблазар Млечного Пути: одна его струя направлена почти на Землю, а другая сталкивается с молекулярным облаком. По модели исследователей, в месте столкновения частицы могут получать энергию порядка петаэлектронвольта.
Источник: Новости науки.
МОСКВА, 23 сентября /Новости науки/. Астрономы нашли в Млечном Пути первый убедительный кандидат в микроблазары. Исследование международной группы принято к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics.
Объект IRAS 18293−0941 стал редким близким аналогом блазаров — ядер далёких галактик, яркость которых усиливается, когда струя вещества от сверхмассивной чёрной дыры направлена почти на наблюдателя. В новой системе ту же геометрию создаёт гораздо меньшая чёрная дыра звёздной массы. Такие объекты астрономы предсказывали около 30 лет, однако надёжных постоянных микроблазаров в нашей Галактике до сих пор не находили.
«Теперь у нас есть похожий объект в собственной Галактике, и мы можем подробно изучать его физику», — сказал один из авторов работы Бенито Маркоте из радиоастрономических институтов ASTRON и JIVE. Наблюдение за сравнительно близкой системой поможет учёным разобраться в процессах, которые невозможно подробно рассмотреть у далёких блазаров.
IRAS 18293−0941 представляет собой двойную систему с орбитальным периодом 11,38 суток. В неё входят горячая массивная звезда и компактный объект, который исследователи считают чёрной дырой. В использованной ими модели масса чёрной дыры составляет около десяти масс Солнца, однако это значение пока не измерено напрямую. Вещество звезды образует вокруг чёрной дыры аккреционный диск, а часть материи выбрасывается из его центральной области в виде двух противоположно направленных струй.
Радиотелескопы показали яркое компактное ядро и устойчивую одностороннюю струю, которая сохраняла сходный вид в наблюдениях разных лет. Её асимметрию учёные объясняют релятивистским усилением: приближающаяся к Земле струя кажется намного ярче удаляющейся. Оптические наблюдения независимо указывают на то, что орбита системы видна почти «сверху», а значит, ось струй действительно может проходить близко к направлению на Землю.
Удаляющаяся струя тянется на десятки парсеков — примерно на 100 световых лет — и упирается в плотное молекулярное облако из газа и пыли. На месте столкновения возникло яркое пятно с нетепловым радиоизлучением. Там же астрономы увидели признаки ионизованного газа и нагретой пыли, указывающие на ударное взаимодействие. С другой стороны системы струя движется в менее плотной среде и образует более широкую разреженную полость.
Область удара струи по облаку перекрывается с зоной гамма-источника 1LHAASO J1831−1007u. Построенная авторами модель допускает, что протоны здесь разгоняются до энергий порядка петаэлектронвольта, после чего при столкновениях с веществом облака рождают гамма-излучение. Один петаэлектронвольт равен 10^15электронвольт — это примерно на два порядка больше энергии отдельного протона в Большом адронном коллайдере.
Однако петаэлектронвольтные частицы от IRAS 18293−0941 пока не зарегистрированы напрямую. Авторы называют связь системы с гамма-источником вероятным сценарием: этот участок неба сложен, поблизости находятся пульсары и другие возможные источники высокоэнергетического излучения. Дополнительные наблюдения должны подтвердить, действительно ли микроблазар служит одним из самых мощных природных ускорителей частиц в Млечном Пути.
Сам объект впервые зарегистрировал инфракрасный спутник IRAS ещё в 1983 году. В новой работе исследователи объединили радио-, оптические, инфракрасные, рентгеновские и гамма-наблюдения. Это позволило связать двойную систему, протяжённые струи, нагретую пыль, ионизованный газ и возможный источник частиц сверхвысоких энергий в единую картину.
Объект IRAS 18293−0941 стал редким близким аналогом блазаров — ядер далёких галактик, яркость которых усиливается, когда струя вещества от сверхмассивной чёрной дыры направлена почти на наблюдателя. В новой системе ту же геометрию создаёт гораздо меньшая чёрная дыра звёздной массы. Такие объекты астрономы предсказывали около 30 лет, однако надёжных постоянных микроблазаров в нашей Галактике до сих пор не находили.
«Теперь у нас есть похожий объект в собственной Галактике, и мы можем подробно изучать его физику», — сказал один из авторов работы Бенито Маркоте из радиоастрономических институтов ASTRON и JIVE. Наблюдение за сравнительно близкой системой поможет учёным разобраться в процессах, которые невозможно подробно рассмотреть у далёких блазаров.
IRAS 18293−0941 представляет собой двойную систему с орбитальным периодом 11,38 суток. В неё входят горячая массивная звезда и компактный объект, который исследователи считают чёрной дырой. В использованной ими модели масса чёрной дыры составляет около десяти масс Солнца, однако это значение пока не измерено напрямую. Вещество звезды образует вокруг чёрной дыры аккреционный диск, а часть материи выбрасывается из его центральной области в виде двух противоположно направленных струй.
Радиотелескопы показали яркое компактное ядро и устойчивую одностороннюю струю, которая сохраняла сходный вид в наблюдениях разных лет. Её асимметрию учёные объясняют релятивистским усилением: приближающаяся к Земле струя кажется намного ярче удаляющейся. Оптические наблюдения независимо указывают на то, что орбита системы видна почти «сверху», а значит, ось струй действительно может проходить близко к направлению на Землю.
Удаляющаяся струя тянется на десятки парсеков — примерно на 100 световых лет — и упирается в плотное молекулярное облако из газа и пыли. На месте столкновения возникло яркое пятно с нетепловым радиоизлучением. Там же астрономы увидели признаки ионизованного газа и нагретой пыли, указывающие на ударное взаимодействие. С другой стороны системы струя движется в менее плотной среде и образует более широкую разреженную полость.
Область удара струи по облаку перекрывается с зоной гамма-источника 1LHAASO J1831−1007u. Построенная авторами модель допускает, что протоны здесь разгоняются до энергий порядка петаэлектронвольта, после чего при столкновениях с веществом облака рождают гамма-излучение. Один петаэлектронвольт равен 10^15электронвольт — это примерно на два порядка больше энергии отдельного протона в Большом адронном коллайдере.
Однако петаэлектронвольтные частицы от IRAS 18293−0941 пока не зарегистрированы напрямую. Авторы называют связь системы с гамма-источником вероятным сценарием: этот участок неба сложен, поблизости находятся пульсары и другие возможные источники высокоэнергетического излучения. Дополнительные наблюдения должны подтвердить, действительно ли микроблазар служит одним из самых мощных природных ускорителей частиц в Млечном Пути.
Сам объект впервые зарегистрировал инфракрасный спутник IRAS ещё в 1983 году. В новой работе исследователи объединили радио-, оптические, инфракрасные, рентгеновские и гамма-наблюдения. Это позволило связать двойную систему, протяжённые струи, нагретую пыль, ионизованный газ и возможный источник частиц сверхвысоких энергий в единую картину.
