Изменчивый блазар CTA102

Эти АЯГ испускают джеты заряженных частиц, которые движутся со скоростями, близкими к скорости света, перенося огромное количество энергии из центральной области черной дыры и излучая через электромагнитный спектр. Блазары это крайний пример АЯГ, в которых коллимированные джеты совпадают по отношению к нам. Джеты блазаров имеют две длины волны пика эмиссии: один, который охватывает диапазон от радио до рентгеновского излучения, в результате ускорения заряженных частиц, и один на предельно малой длиной волны, высокие энергетические зоны гамма-излучения, как правило (и несколько спорно) относятся к заряженным частицам, рассеивающим инфракрасные «затравочные» фотоны из множества других источников. Все эти полосы частот проявляют сильную и непредсказуемую изменчивость. Поэтому одновременные долгосрочные наблюдения в нескольких диапазонах путем моделирования относительного времени вспышек и других переменных излучений предлагают ценный способ исследования многочисленных возможных физических механизмов в работе.

Астроном CfA Марк Гервелл был членом большой группы астрономов, которые контролировали изменчивость блазара CTA102 в 2013–2017 годах, охватывающего электромагнитный спектр от радиоволн до гамма-лучей, в частности с использованием субмиллиметровой матрицы для измерения критически короткой (мм/субмм) длины волны радиоизлучение. Хотя этот яркий блазар находился под наблюдением с 1978 года, только с момента запуска Гамма обсерватории Комптона в 1992 году была обнаружена его гамма-изменчивость, а запуск миссии Космического телескопа Ферми по гамма-лучам в 2008 году позволил продолжить наблюдения.

В 2016 году CTA102 вступил в новую фазу очень высокой гамма-активности, вспыхивая в течение нескольких недель с соответствующими изменениями излучения на всех длинах волн. В декабре того же года была замечена вспышка, которая была более чем в 250 раз ярче ее обычного слабого состояния. Для этого события было предложено несколько подробных физических сценариев, один из которых основан на изменении геометрической ориентации джетов. В новой статье команда отмечает, что, поскольку два пика выбросов возникают в результате двух разных процессов с разными геометрическими характеристиками, геометрический сценарий может быть проверен. Например, гамма-лучи и оптические потоки возникают при одинаковых движениях частиц в джетах и должны быть сильно коррелированы. Астрономы провели анализ всех имеющихся данных об изменчивости за 2013-2017 годы. Они приходят к выводу, что неоднородная криволинейная струя, модулированная изменениями ориентации, может объяснить прямолинейное течение и спектральную эволюцию CTA102 простым способом.