Блазары представляют собой компактные активные ядра галактик, связанные с супермассивными черными дырами, находящимися в центрах гигантских эллиптических галактик. Их релятивистские струи направлены практически прямо к наблюдателю, что делает их одними из самых многочисленных источников гамма-излучения во Вселенной. Деление по оптическим свойствам позволяет различать объекты с выраженными широкими линиями (FSRQ) и BL Lac-объекты, в которых линии практически отсутствуют.
PKS 0727-11, относящийся к классу FSRQ, впервые был обнаружен в 1966 году в составе каталога радиоисточников Паркс. Объект характеризуется красным смещением около 1,59 и ассоциирован с гамма-излучающим источником 4FGL J0730.3-1141. Наблюдения в микроволновом диапазоне выявили непрозрачный спектр на частотах 6.63 и 10.63 ГГц, что в совокупности с наличием компактного компонента указывает на его стремительную изменчивость.
Исследование осуществлено на основе обширного набора многодиапазонных данных, полученных как с космических, так и с наземных обсерваторий. Данные по гамма-излучению собирались аппаратом Fermi (архив Fermi-LAT), рентгеновский диапазон охватывал Swift-XRT (0.3–10 кэВ), для оптического и ближнеинфракрасного наблюдения использовались данные программы SMARTS, дополненные наблюдениями в миллиметровом диапазоне от SMA и радиоизлучением с UMRAO на частотах 4.8, 8.0 и 14.5 ГГц. Исследование проведено группой китайских астрономов под руководством Юнкай Шен из Университета Юньнань Нормал.
Анализ гамма-лучевой кривой светимости PKS 0727-11 выявил квазипериодические осцилляции с периодом приблизительно 168.6 дней. Подобные QPO, традиционно обнаруживаемые при рентгеновском излучении в окрестности внутренней части аккреционного диска вокруг компактных объектов, свидетельствуют о сложных динамических процессах, происходящих вблизи центральных ядер активных галактик.
Объяснение обнаруженных колебаний связывают с нелинейным спиральным движением, вызванным орбитальным взаимодействием в системе тесно расположенных супермассивных бинарных черных дыр. В данной модели предполагается, что движущиеся компоненты создают эффект, который и порождает наблюдаемые QPO. Масса главной черной дыры в системе оценивается в диапазоне от 0.36 до 5.79 миллиардов солнечных масс.
Сопоставление данных, полученных в различных диапазонах, выявило ярко выраженную корреляцию между вспышками гамма-излучения и радиоизлучения. Такая связь позволяет предположить, что возмущения, вызывающие флуктуации, распространяются по всей структуре активного ядра и приводят к синхронным вспышкам в разных сегментах спектра.
Расстояние между регионами, где происходит гамма-излучение и излучение в диапазоне 1 мм, оценено примерно в 43.65 световых лет. Эта оценка указывает на то, что процессы формирования и распространения плазменных струй охватывают весьма протяженные области, что добавляет сложности интерпретации механизмов внутренней динамики блазара PKS 0727-11.
Публикация результатов исследования в журнале The Astrophysical Journal подчеркивает значимость мультидиапазонного подхода в изучении активных галактических ядер и демонстрирует, каким образом детальный анализ временных характеристик может пролить свет на природу процессов вблизи супермассивных черных дыр.
Изображение носит иллюстративный характер
PKS 0727-11, относящийся к классу FSRQ, впервые был обнаружен в 1966 году в составе каталога радиоисточников Паркс. Объект характеризуется красным смещением около 1,59 и ассоциирован с гамма-излучающим источником 4FGL J0730.3-1141. Наблюдения в микроволновом диапазоне выявили непрозрачный спектр на частотах 6.63 и 10.63 ГГц, что в совокупности с наличием компактного компонента указывает на его стремительную изменчивость.
Исследование осуществлено на основе обширного набора многодиапазонных данных, полученных как с космических, так и с наземных обсерваторий. Данные по гамма-излучению собирались аппаратом Fermi (архив Fermi-LAT), рентгеновский диапазон охватывал Swift-XRT (0.3–10 кэВ), для оптического и ближнеинфракрасного наблюдения использовались данные программы SMARTS, дополненные наблюдениями в миллиметровом диапазоне от SMA и радиоизлучением с UMRAO на частотах 4.8, 8.0 и 14.5 ГГц. Исследование проведено группой китайских астрономов под руководством Юнкай Шен из Университета Юньнань Нормал.
Анализ гамма-лучевой кривой светимости PKS 0727-11 выявил квазипериодические осцилляции с периодом приблизительно 168.6 дней. Подобные QPO, традиционно обнаруживаемые при рентгеновском излучении в окрестности внутренней части аккреционного диска вокруг компактных объектов, свидетельствуют о сложных динамических процессах, происходящих вблизи центральных ядер активных галактик.
Объяснение обнаруженных колебаний связывают с нелинейным спиральным движением, вызванным орбитальным взаимодействием в системе тесно расположенных супермассивных бинарных черных дыр. В данной модели предполагается, что движущиеся компоненты создают эффект, который и порождает наблюдаемые QPO. Масса главной черной дыры в системе оценивается в диапазоне от 0.36 до 5.79 миллиардов солнечных масс.
Сопоставление данных, полученных в различных диапазонах, выявило ярко выраженную корреляцию между вспышками гамма-излучения и радиоизлучения. Такая связь позволяет предположить, что возмущения, вызывающие флуктуации, распространяются по всей структуре активного ядра и приводят к синхронным вспышкам в разных сегментах спектра.
Расстояние между регионами, где происходит гамма-излучение и излучение в диапазоне 1 мм, оценено примерно в 43.65 световых лет. Эта оценка указывает на то, что процессы формирования и распространения плазменных струй охватывают весьма протяженные области, что добавляет сложности интерпретации механизмов внутренней динамики блазара PKS 0727-11.
Публикация результатов исследования в журнале The Astrophysical Journal подчеркивает значимость мультидиапазонного подхода в изучении активных галактических ядер и демонстрирует, каким образом детальный анализ временных характеристик может пролить свет на природу процессов вблизи супермассивных черных дыр.
