Астрофизики поняли механизм свечения блазара в гамма и рентгеновских диапазонах

Учёные МГУ в составе международной коллаборации астрофизиков получили данные, подтверждающие, что наиболее вероятным механизмом свечения блазара S5 1803+784 в гамма и рентгеновском диапазоне является так называемый обратный Комптон-эффект. Ключевую роль в оптическом мониторинге сыграла сеть роботов-телескопов МАСТЕР МГУ. Результаты десятилетних наблюдений проанализированы и опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Блазары – это космические объекты, квазары, выбрасывающие узкую (как луч лазера) струю релятивистских частиц сверхвысоких энергий, направленных прямо на нас. К счастью, эти объекты как правило находятся в миллиардах световых лет, и их потоки не просто безопасны, но и полезны науке. Дело в том, что энергия выбрасываемых частиц намного превышает возможности даже самого мощного коллайдера в тысячи раз.

Международная коллаборация астрофизиков при участии астрофизиков ГАИШ МГУ на лучших космических и наземных средствах мониторинга от гамма- до радио-диапазона впервые опубликовала результаты десятилетних многоволновых наблюдений сверхмассивной чёрной дыры – блазара S5 1803+784. В названии блазара зашифрованы координаты объекта исследования. Причем вторая часть цифр, +784, означает, что это объект расположен практически у полярной звезды. Именно поэтому главный вклад в оптический мониторинг был сделан северными телескопами сети МАСТЕР МГУ, один из которых расположен на Канарских островах, а другие находятся в России: в Благовещенске, в Иркутске, на Кавказе и в Крыму. Глобальная сеть МАСТЕР МГУ внесла главный вклад в оптический мониторинг активного объекта. В частности, телескопы-роботы МАСТЕР, снимая блазар в течении 10 лет, обнаружили несколько ярких вспышек, когда мощность сверхмассивной чёрной дыры возросла в десятки раз. При этом космические гамма-обсерватории обнаружили значительный рост рентгеновского и гамма-излучения.

«Полученные данные говорят о том, что наиболее вероятным механизмом свечения блазара в гамма и рентгеновском диапазоне является, так называемый обратный Комптон-эффект», – рассказал Почётный профессор Московского университета Владимир Липунов.

Учёные также проводили наблюдения на двух космических гамма- и рентгеновской обсерваториях имени Энрике Ферми и Нэйла Гехреля (США), на антеннах Европейской сети радиотелескопов ENV (Europian NetWork) и американской VLA (Very Large Array). Оптические наблюдения были проведены силами автоматического телескопа имени Каца (США) и телескопами Глобальной сети телескопов-роботов МАСТЕР МГУ (Россия+Испания).

«Несмотря на явную корреляцию в разных диапазонах электромагнитного спектра, никакого единого спектра не оказалось, как следовало бы ожидать в случае синхротронной природы излучения. Спектр же напоминал два колокола в “мягкой” и “жесткой” области. Но при этом они менялись почти синхронно, что говорило о компактности излучающей области. Скорее всего, жесткие фотоны образовались в результате рассеяния мягких фотонов (радио и оптического диапазонов) на электронах релятивистских струй. При этом синхротронные фотоны во время рассеяния на релятивистских электронах получают дополнительную энергию и “прыгают” в гамма и рентгеновскую область спектра», – добавил Владимир Липунов.

Работа иллюстрирует универсальные возможности Глобальной сети роботов-телескопов МАСТЕР МГУ. Эта сеть представляет собой универсальный инструмент исследований релятивистских объектов во Вселенной. Из-за своих уникальных географических и технических особенностей сеть МАСТЕР несколько раз в месяц осматривает всё небо: и северное, и южное. При этом она способна «мгновенно» реагировать как на супер короткие (даже по человеческим масштабам) явления, так и следить за более медленными (измеряемыми сутками) вспышечные явления, как это показано в данной работе.