Телескоп Fermi изучает активные галактики

"Это нечто такое, чего мы никогда ранее не видели, наблюдая за гамма-излучением", - отмечает Тедди Чеунг (Teddy Cheung), сотрудник, работающий в группе Fermi научно-исследовательской лаборатории ВМС в Вашингтоне (США). "Мы не только видим вытянутые лепестки источника радиоизлучения, но и то, что излучаемая ими мощность гамма-излучения более чем в десять раз превышает мощность радиоизлучения". Если бы разработка гамма-телескопов опережала разработку их аналогов – радиоприемников, то астрономы сразу бы отнесли объект “Cen A” к классу "гамма-галактик".

Известная также как NGC 5128, галактика “Cen A” находится от нас на расстоянии около 12 миллионов световых лет в созвездии Центавра (Centaurus) и является одним из первых космических источников радиоизлучения, идентифицированных как галактика. "Признаком радиогалактик является присутствие гигантских двулепестковых радиоизлучающих структур вокруг эллиптических галактик, которые в остальном имеют обычный вид", - говорит Юрген Кнодлседер ( Jürgen Knödlseder), сотрудник из группы Fermi, Центра исследований космического излучения в Тулузе, Франция. "Cen A – это хрестоматийный пример".

Астрономы относят галактику “Cen A” к категории "активных галактик"- термин, который применим к любой галактике, в центральной области которой обнаруживаются мощные излучения в разных диапазонах длин волн. "Что является источником энергии этих излучений? – Таковым является «хорошо откормленная» черная дыра, в миллионы раз более массивная, чем наше Солнце", - утверждает Яцуси Фукадзава (Yasushi Fukazawa), соавтор исследования из университета г. Хиросима, Япония. "Черная дыра каким-то образом отклоняет некоторое количество материи, попадающей в неё, разделяя материю на две направленные в противоположные стороны струи (джеты), выбрасываемые из центра".

Подпитываемая топливом черной дыры, которая, по оценкам, в сотни миллионов раз более массивная, чем Солнце, галактика “Cen A” выбрасывает струи (джеты) из намагниченных частиц, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света. В течение десятков миллионов лет эти струи выдували два гигантских пузыря, заполненные магнитными полями и быстрыми частицами -- лепестки радиоизлучения, которые мы теперь видим. Радиоволны возникают в виде спирали из быстрых электронов, которая пронизывает спутанный клубок магнитных полей, действующих в области лепестков. Но откуда возникает гамма-излучение – высокоэнергетическая форма светового излучения? Вся Вселенная заполнена излучением низкой энергии – радио фотонами повсеместно распространённого космического микроволнового фонового излучения, а также инфракрасного и видимого излучения звезд и галактик. Присутствие этого излучения и является ключом к пониманию гамма-излучения галактики “Cen A”.

"Когда один из этих фотонов сталкивается со сверхбыстрой частицей в лепестках источника радиоизлучения, фотон получает такое приращение энергии, что становится гамма-лучом", - объясняет соавтор Лукаш Ставарж ( Lukasz Stawarz) из Японского агентства по авиационно-космическим исследованиям в Сагамихаре, Япония.

Хотя это похоже скорее на бильярд, чем на астрофизику, этот процесс, называемый обратным комптоновским рассеянием, является обычным способом образования космических гамма-лучей. Для галактики “Cen A” особенно важным аспектом является случай, когда фотоны космического микроволнового фонового излучения рикошетируют от высокоэнергетических частиц в лепестках источника радиоизлучения.

Было показано, что во многих активных галактиках этот процесс приводит к образованию рентгеновских лучей. Но изучение галактики ”Cen A” отмечает первый случай, когда астрономы получили веское доказательство тому, что энергия фотонов микроволнового излучения может быть поднята до уровня энергий гамма-излучения.

Телескоп Fermi позволил каталогизировать сотни блазаров и других типов активных галактик за свой первый год работы. До завершения его миссии это число может достичь нескольких тысяч. Но только потому, что галактика “Cen A” находится так близко, такая большая и «энергичная», она может оказаться единственной активной галактикой, которую телескоп Fermi будет рассматривать таким способом.

Jcomments

Добавить комментарий

Имя (обязательное)

E-Mail

Подписаться на уведомления о новых комментариях

Обновить

Отправить

Отменить

JComments