Найден самый далекий источник мощного гамма-излучения

Астрофизики обнаружили самый далекий на сегодняшний день источник высокоэнергетического гамма-излучения. Как сообщают ученые в статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, это блазар, свет от которого шел к нам примерно семь миллиардов лет. Подобное излучение далеких объектов удается зарегистрировать крайне редко, так как при преодолении больших расстояний гамма-кванты скорее всего будут поглощены в космическом пространстве.

Блазары — это редкий тип внегалактических объектов, который объединяет некоторые из квазаров и лацертиды (один из видов галактик с активными ядрами). Их ассоциируют с предполагаемой сверхмассивной черной дырой в центре активной эллиптической галактики. Блазары образуют обширный класс источников гамма-излучения, характеризующийся наличием джета, то есть узкого потока плазмы, расположенного близко к лучу зрения наблюдателя. Частицы в этом джете разгоняются до скоростей, близких к скоростям света, и обладают огромными энергиями.

Наблюдение за гамма-излучением далеких блазаров помогает лучше понять, как именно черные дыры придают окружающему их веществу такие высокие энергии и какие процессы происходили в галактиках миллиарды лет назад. Однако зарегистрировать высокоэнергетическое гамма-излучение далекого источника достаточно трудно, так как гамма-кванты имеют высокую вероятность поглощения в космическом пространстве. Чем большее расстояние проходит высокоэнергетическое гамма-излучение блазара, тем вероятнее, что гамма-кванты «натолкнутся» на фотоны меньшей энергии и образуют электрон-позитронные пары, а значит, уже не смогут быть обнаружены.

Ранее ученым удалось увидеть около 60 источников очень мощного гамма-излучения, однако все они находились относительно близко к Земле (космологическое красное смещение z ≤ 0,5). Теперь астрофизики зарегистрировали объект, который, как они сообщают в статье, почти в два раза расширяет границы известной «гамма-Вселенной».

С помощью телескопов MAGIC и Fermi-LAT авторы статьи обнаружили мощный всплеск гамма-излучения, который исходил от блазара QSO B0218+357. Анализ космологического красного смещения (z = 0,944 ± 0,002) объекта показал, что свет от вспышки шел к нам примерно семь миллиардов лет. Энергия «пойманных» телескопами фотонов находилась в диапазоне от 65 до 175 гигаэлектронвольт, что позволяет отнести QSO B0218+357 к классу источников высокоэнергетического гамма-излучения.

Обнаруженный исследователями блазар также стал первым зарегистрированным источником высокоэнергетического гамма-излучения, свет которого был отклонен гравитационной линзой. В качестве линзы выступила галактика B0218+357G, своим мощным гравитационным полем искривившая направление распространения электромагнитного излучения. В результате, свет от вспышки разделился на две «порции», одна из которых пришла к нам задержкой в 11 дней.

Ранее ученые обнаружили источник очень высокоэнергетических космических лучей в центре Млечного пути — им оказалась центральная молекулярная зона. Энергии пришедшего к Земле излучения были приблизительно в 100 раз больше энергий, полученных при ускорении частиц в большом адронном коллайдере.

Кристина Уласович