Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 20.08.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Первое исследование гравитационной линзы с помощью гамма-луча

| On 10, Янв 2014

Международная команда астрономов с помощью аппарата Fermi провела первые рентгеновские измерения галактики-гравитационной линзы B0218+357 — объекта, являющегося естественным телескопом, который позволяет с помощью своей большой массы исказить и усилить потоки света от удаленного источника. Эти исследования дают толчок развитию подобных способов обнаружения областей излучения около супермассивных черных дыр. Возможно даже обнаружение других гравитационных линз с помощью данных от Fermi.

«Мы начали думать о возможности подобного эксперимента спустя несколько лет после запуска аппарата, а сама программа сформировалась в конце 2012 года, — говорит Тедди Чеунг, ведущий исследователь астрофизических явлений в Военно-морской научно-исследовательской лаборатории в Вашингтоне».

В сентябре 2012 года телескоп LAT (Large Area Telescope ), установленный на Ферми, обнаружил ряд ярких гамма-вспышек из источника, известного как B0218+357, который находится на расстоянии в 4.35 миллиардов световых лет от Земли в направлении созвездия Треугольник (Triangulum). Как раз эти вспышки, проходящие через гравитационную линзу и позволили подробно изучить последнюю.

Астрономы классифицируют B0218+357 как блазар — особый тип активной галактики, которая обладает интенсивным излучением и непредсказуемым поведением. В центре блазара располагается сверхмассивная черная дыра с массой от миллиона до миллиарда солнц. Как раз материя, попадающая в такую черную дыру, приводит к частым гамма-вспышкам, которые вылетают с полюсов черной дыры в виде релятивистских струй. С Земли блазары кажутся очень разнообразными, но на самом деле это не так. Их разнообразие обусловлено направлением вылета их джетов, которые могут встретиться с Землей, а могут и не встретиться.

Задолго до того, как свет от балазара B0218+357 достигнет наших телескопов, он проходит непосредственно через спиральную галактику, которая очень похожа на наш Млечный путь и находится на расстоянии в 4 миллиарда световых лет от нас. Сила тяжести галактики разделяет свет таким образом, что астрономы наблюдают блазар как двойное изображение. Расстояние между изображениям составляет одну треть угловой секунды, что является самой маленькой разницей между изображениями в известных гравитационных линзах.

Оптические и радио-телескопы позволяют наблюдать и исследовать эти два изображения одновременно. Однако оптика Ферми этого не позволяет. Вместо этого инженеры использовали эффект «отложенного воспроизведения». Вот что говорит по этому поводу Джефф Скаргл, астрофизик в Научно-исследовательском центре Эймса в Калифорнии:

«Один световой путь немного длиннее другого, поэтому, когда мы видим вспышку одного изображения, мы можем попытаться в течение нескольких дней зафиксировать картинку, пришедшую по второму пути».

В сентябре 2012 года активность блазара B0218+357 сделала его самым ярким источником гамма-излучения в нашей собственной галактике. Астрономы поняли, что это уникальный и единственный момент для изучения рентгеновского луча, проходящего через эту галактику-линзу. Прибор LAT на Ферми в течение недели, с 24 сентября по 1 октября, наблюдал за блазаром в поисках этих двух изображений. В итоге, команда идентифицировала три момента вспышек, со средней задержкой между ними в 11.46 дней, с самым активным излучением как раз в том недельном отрезке. Интересно, что задержка гамма-луча составляет приблизительно одни сутки, по сравнению с данными от радио-телескопов. И в то же время, в рентгеновском диапазоне яркость лучей приблизительно одинакова, а в радио волнах одно изображение приблизительно в четыре раза ярче другого. Но астрономы не считают что гамма-вспышки и радио-излучение имеют одинаковое начало, поэтому и присутствуют такие существенные различия.

Блазар B0218+357

Изображение блазара B0218+357 от телескопа Хаббл. Источник: NASA/ESA and the Hubble Legacy Archive

«В течение дня вспышка может усилить яркость блазара до десяти раз в рентгеновском диапазоне и только на десять процентов в видим и радио спектре. Это говорит нам о том, что область, испускающая гамма-лучи, очень маленькая по сравнению с теми, которые светят в более низких энергиях, — говорит Штефан Ларсон, астрофизик из Стокгольмского университета в Швеции».

Галактика-линза не является очень массивной по сравнению с остальными подобными объектами и в результате всех этих исследований астрофизики пришли к выводу, что гравитационное линзирование через малые концентрации массы может отклонить и усилить гамма-лучи значительнее, чем излучение в низких энергиях. Изучение таких эффектов микролинзирования открывает путь к решению проблем, связанных с изучением гравитационного линзирования через большие концентрации массы. Ученые говорят, что сравнение наблюдений за радио и гамма-лучами в других системах должны прояснить суть возникновения джетов из черных дыр и установить новые ограничения на важные космологические постоянные, такие как постоянная Хаббла, которая описывает темп расширения Вселенной.

По информации NASA.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google