V-kosmose.com

Наблюдения раскрывают свойства струи блазара TXS 0506 + 056

Художественное представление блазара. Фото: NASA

Художественное представление блазара. Фото: NASA

Используя метод очень длинной базовой линии интерферометрии (VLBI), астрономы исследовали струю в парсекском масштабе нейтрино-излучающего блазара, известного как TXS 0506 + 056. Результаты нового исследования, представленного 1 мая на arXiv.org, пролили больше света на свойства этой струи, которые могли бы улучшить понимание нейтрино очень высокой энергии (VHE).

Блазары – это члены большей группы активных галактик, в которых находятся активные галактические ядра (AGN), являющиеся мощными источниками излучения по всему электромагнитному спектру от радио до гамма-частот очень высокой энергии. Их характерные черты - релятивистские джеты, направленные почти точно на Землю.

В общем, блазары воспринимаются астрономами как высокоэнергетические двигатели, служащие естественными лабораториями для изучения ускорения частиц, релятивистских плазменных процессов, динамики магнитного поля и физики черных дыр. Поэтому наблюдения с высоким разрешением блазаров и их струй на разных длинах волн могут иметь важное значение для улучшения понимания этих явлений.

Структура радиосвязи в парсекском  масштабе TXS 0506 + 056 на частоте 15 ГГц. Фото: Li et al., 2020

Структура радиосвязи в парсекском масштабе TXS 0506 + 056 на частоте 15 ГГц. Фото: Li et al., 2020

На расстоянии примерно 5,75 миллиардов световых лет TXS 0506 + 056 представляет собой VHE-блазар, который был обнаружен в качестве радиоисточника в 1983 году. Это первый известный источник высокоэнергетических астрофизических нейтрино. После обнаружения нейтринного события, обозначенного IceCube-170922A, которое совпадает с направлением и временем прибытия блазара во время гамма-излучения, начался интенсивный многоволновой мониторинг этого объекта.

Радио наблюдения VLBI могут обнаружить места производства нейтрино. Таким образом, команда астрономов во главе с Сяофен Ли из Шанхайской астрономической обсерватории, Китай, проанализировала архивные данные VLBI относительно TXS 0506 + 056, сосредоточив внимание на своей струе. Исследование основано на наборах данных из проекта VLBI Calibrator Survey (VCS), мониторинга струй в активных ядрах галактики с помощью архива обследования экспериментов с очень длинной базовой линией (VLBA) (MOJAVE) и данных Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO).

Исследование показало, что струйная структура блазара демонстрирует спиральную траекторию, возникающую при растущей нестабильности, с периодом прецессии от пяти до шести лет. Струя состоит из ядра и четырех компонентов, обозначенных от J1 до J4. Размеры струйных компонентов увеличиваются с радиальным расстоянием от центра, поэтому самый внешний компонент J1 является наиболее вытянутым с наибольшим размером, а самый внутренний J4 имеет наименьший размер.

Согласно статье, струя TXS 0506 + 056 имеет угол наклона около 20 градусов и угол раскрытия наполовину около 3,8 градусов. Астрономы отметили, что кажущаяся скорость струи и ее расчетные параметры излучения указывают на то, что это умеренно релятивистская струя.

Кроме того, было оценено, что напряженность магнитного поля струи составляет от 0,2 до 0,7 Гс, уменьшаясь в течение недавнего продолжающегося периода вспышки. Исследователи добавили, что это указывает на преобразование плотности энергии магнитного поля в плотность энергии частиц. Этот процесс помогает ускорить частицы при инжекции в основание струи, что впоследствии приводит к вспышкам.