Co to jest blazar?
Blazary to specjalna klasa aktywnych jąder galaktycznych, które powstają z materiałów supermasywnych
Od oznaczenia pochodzi nazwa blazarówpierwszym zbadanym przedstawicielem tej klasy są „BL Lac” i „quasar”, przy czym odtwarzana jest zbieżność z angielskim blaze „blaze, blaze”. Nazwę zaproponował w 1978 roku astronom Edward Spiegel.
Blazap to jądro aktywnej galaktyki, obróconeZatem „twarz”, relatywistyczny dżet skierowany jest na naszą planetę. Materiał ma do nich skłonność, dlatego potrzebne jest regularne odżywianie. W tych punktach ciśnienie grawitacyjne wzrasta tylko do tego stopnia, że temperatura materiału wzrasta do miliona stopni, generując gigantyczny strumień promieniowania.
Czarna dziura obraca się w niesamowicie szybkim tempie, tworzącPotężne pole magnetyczne. Rozbija materiał na strumienie, które wybuchają nad lub pod otworem. Kiedy materiał wpadnie w stary stan, przyspieszy prawie do prędkości światła i ucieknie na setki tysięcy lat świetlnych.
Obserwując blazar, widzisz proces uzupełnianiagalaktyczna „twarz”. Nawet jeśli blazar znajduje się w odległości 9 miliardów lat świetlnych, jego blask jest wciąż wystarczająco jasny, aby wpaść w soczewki ziemskich teleskopów.
Jak oni pracują?
Blazary są aktywnymi galaktykamijądro z supermasywną czarną dziurą w centrum galaktyki, emitujące strumienie plazmy w postaci zjonizowanej materii na zewnątrz w całym spektrum promieniowania elektromagnetycznego. Są podobne do kwazarów i początkowo były uważane za kwazary, tylko istnieją znaczne różnice.
Blazary jako typ obiektów zawierają dwa podtypy:
- lacertids. Typowym przykładem, który nadał nazwę całemu podtypowi, jest BL Lacertae.
- kwazary optycznie szybko zmienne to grupa kwazarów, które charakteryzują się dużą zmiennością jasności w zakresie optycznym (Δm≥ 3m). Typowym przykładem jest 3C 279. Zazwyczaj mają silniejsze linie emisyjne w widmie optycznym niż BLA i są znacznie bardziej aktywne w zakresie radiowym.
Blazar ЗС 454.З, zaktualizowany 2 grudnia 2009 r. Przy pomocy kosmicznego gamma-telekomunikacyjnego Fermiego
Obiekty tej klasy wykazują zmiennośćjasność przy różnych długościach fal i skalach czasowych od godzin do kilkudziesięciu lat, ujawniają wysoką (do 10%) i zmienną polaryzację liniową promieniowania we wszystkich zakresach widmowych (do 10%).
Ze względu na to, że dżet jest skierowany w stronę obserwatora i dużą prędkość plazmy w nim (95–99% prędkości światła), w pobliżu rdzenia blazara obserwuje się pozorne ruchy nadświetlne.
Obserwacja blazara jest niezwykle ważna. Większość z nich jest inaczej zorientowana i dlatego ich światło jest zbyt słabe, aby je zobaczyć.
Silvia Belladitta, doktorantka na Uniwersytecie Insubria we Włoszech
Jakiego rozmiaru są blazary?
Średni rozmiar blazara jest niewielkiśrodki ~ 30 miliardów km. To jak 6 odległości między Słońcem a Plutonem. Dżety rozciągają się na odległość ponad 100 000 lat świetlnych. Oznacza to, że jest większy niż rozmiar galaktyki Drogi Mlecznej.
Wiele jaśniejszych blazarów było pierwszychzidentyfikowane nie jako potężne odległe galaktyki, ale jako nieregularne gwiazdy zmienne w naszej własnej galaktyce. Te blazary, podobnie jak prawdziwe nieregularne gwiazdy zmienne, zmieniały jasność w okresach dni lub lat, ale bez wzoru.
Zdjęcie blazara Markarian 501 z Sloan Digital Sky Survey, które pokazuje jasne jądro i eliptyczną galaktykę macierzystą.
Prędkość
Również dla blazarów jest to post nietypowyruch cząstek w dżetach z masą (elektrony, protony, pozytony). Ich prędkość waha się między 95% a 99,9% prędkości światła. Dla porównania, jeśli zwykłą kulę ważącą 7 kg przyspieszysz do 99,9% prędkości światła, będziesz potrzebować całej energii wytworzonej przez ludzkość, wytworzonej w ciągu tygodnia.
Blazar przyspiesza jednocześnie całkowitą masę cząstekdo prędkości porównywalnych z masą Jowisza i nie tylko. Odrębna grupa blazarów jest nazywana blazarami teraelektronowoltów, ponieważ uwolniona energia jest o rząd wielkości wyższa niż gigaelektronowolty w kwazarach i niektórych blazarach.
Promieniowanie
Obserwowana emisja z blazara jest znaczącajest wzmacniane przez efekty relatywistyczne w strumieniu, proces zwany promieniowaniem relatywistycznym. Prędkość objętościowa plazmy tworzącej strumień może wynosić 95–99% prędkości światła.
Ta prędkość wolumetryczna nie jest prędkościątypowy elektron lub proton w dżecie. Pojedyncze cząstki poruszają się w wielu kierunkach, co daje prędkość netto plazmy w określonym zakresie.
Jak znalazłeś blazar, który „świeci” na Ziemi?
Naukowcy odkryli najstarszy i najbardziej odległyBlazar to supermasywna czarna dziura, która wyrzuca oszałamiające ilości światła na krawędzi przestrzeni i czasu. Została odkryta przez zespół naukowców kierowany przez studentkę Silvię Belladitta na Uniwersytecie Insubria we Włoszech i otrzymał indeks PSO J030947.49 + 271757.3 (lub w skrócie PSO J0309 + 27).
Blazar znalazł kompleks VLBA składający się z dziesięciuradioteleskopy sterowane zdalnie z centrum. Obiekt ten ma prawie 13 miliardów lat. Naukowcom udało się wykryć blazar tylko ze względu na jego moc: jest tak „głośny radiowo”, że świeci nawet z daleka.
Jest to najjaśniejszy blazar RF, jaki kiedykolwiek widziano z tej odległości. Jest to również drugi najjaśniejszy blazar emitujący promieniowanie rentgenowskie z tej odległości.
Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF.
Charakterystyka blazara PSO J0309+27
Belladitta i jej koledzy byli w stanie wykryć PSOJ0309 + 27 po zebraniu danych z kilku obserwatoriów: układu antenowego NRAO w Nowym Meksyku (USA), teleskopu na Hawajach (Pan-STARRS) oraz teleskopu kosmicznego Wide-field Infrared Survey Explorer.
Otrzymane widmo potwierdziło, że PSO J0309+27to centrum bardzo odległej od nas galaktyki, o czym świadczy przesunięcie ku czerwieni o rekordowej wartości 6,1, jakiego nigdy wcześniej nie obserwowano dla takiego obiektu.
Ponadto wymagane były pomiary za pomocąLarge Binocular Telescope (LBT) w Arizonie, aby potwierdzić, że ten obiekt jest najbardziej odległym i najstarszym blazarem, jaki kiedykolwiek zaobserwowano. Dalsze badania blazara za pomocą Swift Space Telescope NASA wykazały, że jest on również najpotężniejszy.
Supermasywna czarna dziura w sercu PSO J0309 +27 jest około miliard razy masywniejsza niż Słońce. Dla porównania, supermasywna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej jest tylko cztery miliony razy masywniejsza niż Słońce.
Dlaczego to odkrycie jest interesujące?
Odkrycie PSO J0309+27 rzuca światło na pochodzenie supermasywnych czarnych dziur, których obecnie jest wiele w całym Wszechświecie i które wpływają na jego ewolucję.
Dzięki naszemu odkryciu możemy to powiedziećW ciągu pierwszego miliarda lat życia Wszechświata istniała duża liczba bardzo masywnych czarnych dziur emitujących potężne dżety relatywistyczne. Nakłada to poważne ograniczenia na modele teoretyczne próbujące wyjaśnić pochodzenie ogromnych czarnych dziur w naszym Wszechświecie.
Silvia Belladitta, doktorantka na Uniwersytecie Insubria we Włoszech
Nowa generacja nadwrażliwych teleskopów prawdopodobnie wykryje inne starożytne blazary. Obiekty te umożliwią wgląd we wczesny wszechświat.
Czytaj więcej:
AI rozwiązała równanie Schrödingera
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić
„Badanie zakończone niepowodzeniem”: placebo nie będzie już wstrzykiwane do testerów Sputnik V