Астрономы построили карту релятивистских джетов радиогалактики Центавр А
Астрономы при помощи наземного радиотелескопа MWA построили наиболее полное и детальное изображение релятивистских джетов активной галактики Центавр А в радиодиапазоне. Ученым удалось не только исследовать структуру джетов и оценить темпы оттока вещества из центра галактики, но и построить модель динамики вещества в галактике. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.
Центавр А представляет собой гигантскую эллиптическую галактику и самую близкую к Земле радиогалактику — расстояние до нее оценивается в 12 миллионов световых лет. Активное ядро галактики, содержащее сверхмассивную черную дыру с массой 55 миллионов масс Солнца, скрыто от земного наблюдателя в оптическом диапазоне из-за плотных облаков пыли, однако ярко излучает в рентгеновском и радиодиапазонах волн. Предполагается, что странная форма галактики и вспышка звездообразования в ней возникли из-за столкновения в прошлом крупной эллиптической галактики с небольшой спиральной.
Одной из наиболее замечательных деталей Центавра А стали релятивистские струи плазмы (джеты) галактики, длиной несколько десятков тысяч световых лет, за создание которых ответственна активность сверхмассивной черной дыры. Ранее они стали целью наблюдений Телескопа горизонта событий, который получил их детальные изображения, а также целого ряда космических и наземных телескопов. Собранные ими данные позволяют разобраться в механизмах генерации джетов и том, как они взаимодействуют со средой галактики.
Группа астрономов во главе с Бенджамином МакКинли (Benjamin McKinley) из Кертинского университета опубликовала результаты наблюдений за Центавром А при помощи низкочастотного наземного радиотелескопа MWA (Murchison Widefield Array) на частоте 185 мегагерц и с угловым разрешением полторы угловой минуты. Ученые построили наиболее подробное изображение джетов галактики в радиодиапазоне, которое позволило выявить ряд не наблюдавшихся ранее деталей джетов.
Джеты Центавра А по мере удаления от ядра превращаются в огромные излучающие области — радиодоли (или радио «уши»), каждая из которых состоит из внутренней (более яркой) и внешней части и обладает волокнистой структурой. В джетах вблизи ядра просматриваются пятна излучения (узлы), которые возникают перед нагретыми газовыми облаками, излучающими в рентгеновском диапазоне в ходе ускорения электронов в ударных волнах или же при взаимодействии электронов с магнитными полями. Исследователи предполагают, что в северной радиодоле сосредоточены остатки разрушенной приливными силами карликовой галактики.
Ученые определили, что скорость истечения вещества из центра галактики в гало составляет около 1100 километров в секунду, а отток массы — 2,9 масс Солнца в год. Скорость аккреции вещества на черную дыру оценивается в 5,3×10−4 масс Солнца в год. Лучше всего галактику описывает модель, в которой крупномасштабное гало горячей плазмы охлаждается и конденсируется, образуя облака холодного газа, которые затем попадают в область ядра, подпитывая его. При этом большая часть газа выбрасывается прочь из галактики при помощи джетов или оттоков, которые, по мере расширения, увлекают все больше вещества с собой.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы отыскали в Центавре А множество источников ультраярких рентгеновских взрывов.
Александр Войтюк
Это молодые звезды, еще не вышедшие на главную последовательность
Астрономы нашли наблюдательные доказательства того, что одним из типов неопознанных космических источников высокоэнергетического гамма-излучения могут быть молодые звезды типа Т Тельца в областях звездообразований. Гамма-кванты рождаются во время очень мощных рентгеновских вспышек на таких звездах. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Молодые звездные объекты малой массы способны генерировать рентгеновское излучение, причем их активность в этом плане может быть больше, чем у звезд главной последовательности. В частности, звезды типа Т Тельца обычно демонстрируют быстропеременное жесткое рентгеновское излучение. Предполагается, что мощные рентгеновские мегавспышки, иногда возникающие на таких объектах из-за пересоединения магнитных силовых линий и нагревающие плазму, могут быть идеальными кандидатами в зоны ускорения частиц до релятивистских энергий и, как следствие, источниками гамма-излучения. Если эта идея, выдвинутая в 2011 году, верна, то можно объяснить природу ряда неопознанных источников гамма-излучения, найденных космическим телескопом «Ферми» в областях звездообразования Млечного Пути. Группа астрономов во главе с Агостиной Филокомо (Agostina Filócomo) из Университета Насьональ де Рио-Негро — Седе Атлантика (UNRN — Sede Atlántica) представила наблюдательные доказательства этой теории. Она проанализировала данные наблюдений за источниками гамма-квантов в диапазоне энергий от ста мегаэлектронвольт до трехсот гигаэлектронвольт в отражательной туманности NGC 2071 в созвездии Ориона, полученные за 14 лет работы телескопа «Ферми» Ученые определили со статистической значимостью 3,2 сигмы, что в туманности есть непостоянный по времени (был активен около двух лет) источник гамма-излучения, порождавший кванты с энергиями выше ста гигаэлектронвольт. NGC 2071 представляет собой область звездообразования, содержащую популяцию протозвезд малой массы, поэтому исследователи считают, что именно мегавспышки звезд Т Тельца могут порождать высокоэнергетическое гамма-излучение. Оценка частоты подобных явлений — одно каждые 13,2 года при энергии вспышек 1037—1038 эрг. Однако стоит отметить, что, хотя в настоящее время это единственный сценарий, хорошо объясняющий данные наблюдений, он требует дальнейшей наблюдательной проверки. Ранее мы рассказывали о том, как выглядят пылевые «крылья» у звезды типа Т Тельца.