Проанализировав данные излучения на разных длинах волн, китайские астрономы описали долгосрочную изменчивость блазара, зарегистрированного в звездных каталогах под именем PKS 0727-11. Результаты нового исследования, опубликованного в издании The Astrophysical Journal, дают более полное представление о природе и поведении этого объекта и его разновидностей.
Блазары — это очень компактные и яркие квазары, связанные со сверхмассивными черными дырами (СМЧД) в центрах активных гигантских эллиптических галактик. Они находятся в активных ядрах галактик и являются самыми многочисленными внегалактическими источниками гамма-излучения. Их характерной особенностью являются струи плазмы (джеты), направленные почти точно на земного наблюдателя. Если направление джета отклоняется от луча зрения больше чем на 20%, светимость объекта резко падает, и он перестает быть блазаром. Слово произошло от английского глагола to blaze — пылать, сверкать.
Дополнительно сверхсветимость блазаров объясняется тем, что плазма вырывается из ядер галактик с околосветовой скоростью (до 99% скорости света).
В зависимости от свойств оптического излучения астрономы делят блазары на два класса: радиоквазары с плоским спектром (англ. flat-spectrum radio quasars, сокращенно FSRQ) для которых характерны заметные и широкие линии оптического излучения, и объекты-лацертиды BL Lacertae (BL Lac), для которых они не характерны.
PKS 0727-11 — это FSRQ с красным смещением примерно 1,59, связанный с источником гамма-излучения 4FGL J0730.3-1141. Впервые он был зарегистрирован в 1966 году в каталоге радиоисточников Паркса. Предыдущие наблюдения за PKS 0727-11 показали, что у него непрозрачный микроволновый спектр на частотах 6,63 и 10,63 ГГц. Также выяснилось, что блазар демонстрирует высокоскоростную упорядоченную изменчивость.
Чтобы лучше понять поведение, группа астрономов под руководством Юньцая Шена из Юньнаньского педагогического университета в Китае кропотливо изучила архивные данные наблюдений PKS 0727-11 в различных частях спектра, выполненных наземными телескопами и космическими обсерваториями, в том числе аппаратами «Ферми» и «Свифт» НАСА.
Команда Шена выявила квазипериодическое колебание в кривой интенсивности гамма-излучения PKS 0727-11. Оно возникает, когда вблизи внутреннего края аккреционного диска, в котором газ закручивается вокруг компактного объекта, например нейтронной звезды или черной дыры, испускается мощное рентгеновское излучение. Для блазаров типа FSRQ квазипериодические колебания гамма-излучения достаточно характерны.
Обнаруженное колебание имеет период примерно 168,6 земных дня. Астрономы предполагают, что феномен в PKS 0727-11 может возникать из-за спирального движения вещества, вызванного в свою очередь орбитальным вращением двух объектов в тесной сверхмассивной двойной черной дыре. В этом сценарии масса первичной черной дыры оценивается от 0,36 до 5,79 миллиарда солнечных масс.
Кроме того, исследование показало, что существует сильная корреляция между многодиапазонными световыми вариациями PKS 0727-11. Это позволяет предположить, что гамма-всплески и радиовсплески этого блазара могут быть вызваны одним и тем же возмущением. Астрономы также оценили расстояние между областями излучения в гамма-диапазоне и в миллиметровом оптическом диапазоне в PKS 0727-11. Эти центры излучения разнесены примерно на 43,65 светового года. Для ядра гигантской эллиптической галактики это немного.
В центре нашей спиральной галактики Млечный Путь тоже есть черная дыра, но она не относится к категории СМЧД. От соседства ярких, но беспокойных блазаров и квазаров мы избавлены. Ученые смоделировали вид Млечного Пути со стороны.
