Международная группа астрономов проанализировала мощную вспышку блазара 1ES 1959+650, зафиксированную в декабре 2024 года космическими обсерваториями SVOM и Swift. Наблюдения позволили детально проследить, как меняются свойства релятивистского джета при резком росте яркости, и уточнить механизмы ускорения частиц вблизи сверхмассивной чёрной дыры.
Блазары относятся к числу самых активных ядер галактик. В их центре находится сверхмассивная чёрная дыра, выбрасывающая узконаправленные струи плазмы — джеты, движущиеся почти со скоростью света.
Если такой джет направлен в сторону Земли, то его излучение усиливается из-за релятивистского эффекта Доплера, и объект становится исключительно ярким во всех диапазонах — от радио до гамма-лучей.
Блазар 1ES 1959+650, расположенный на расстоянии около 700 миллионов световых лет, давно известен своей высокой переменностью. 6 декабря 2024 года китайско-французская миссия SVOM зафиксировала от этого объекта резкую рентгеновскую вспышку с помощью телескопа ECLAIRs.
Поток в диапазоне 4–20 кэВ достиг примерно 2 мКраб, а по данным рентгеновского телескопа MXT — около 5,5 мКраб в диапазоне 0,5–10 кэВ, что значительно превышало обычный уровень.
Одновременно рост яркости был зарегистрирован и в оптическом диапазоне. Это стало первым случаем обнаружения вспышки блазара в миссии SVOM. После автоматического срабатывания триггерной системы были запущены срочные наблюдения в рамках программы Target of Opportunity.
С 6 по 26 декабря источник непрерывно отслеживался инструментами SVOM, а с 12 декабря к кампании подключилась обсерватория Swift, продолжившая мониторинг до марта 2025 года. Такая координация позволила получить подробную временную картину эволюции вспышки на протяжении почти трёх месяцев.
Изображение сгенерировано: Nano Banana Для анализа спектров учёные использовали модель логарифмической параболы, хорошо описывающую синхротронное излучение релятивистских электронов в магнитном поле джета.
По параметрам этой модели были вычислены энергия пика излучения и поток в максимуме спектра — ключевые показатели физического состояния плазмы. По результатам наблюдений весь период был разделён на два этапа.
В декабре 2024 года блазар находился в фазе высокой активности: средний поток был максимальным, спектр — более жёстким, а его кривизна — небольшой. В январе – марте 2025 года яркость снизилась, спектр стал мягче, а искривление усилилось.
При этом была выявлена характерная для блазаров зависимость: по мере роста яркости спектр становился жёстче, а максимум синхротронного излучения смещался к более высоким энергиям.
Отдельной задачей стало выяснение механизма ускорения частиц в джете. Рассматривались два основных варианта: ускорение на ударных волнах и стохастическое ускорение в турбулентной плазме. Однако ни корреляционный анализ, ни сопоставление с теоретическими моделями не выявили однозначного преобладания какого-либо из этих процессов.
Не были обнаружены и характерные признаки, которые могли бы указывать на доминирующий режим ускорения или охлаждения электронов. Авторы пришли к выводу, что вспышка, вероятнее всего, формировалась в рамках смешанного сценария.
В нём частицы сначала ускоряются на фронтах ударных волн, а затем дополнительно разгоняются в турбулентной среде джета. Похожая картина уже наблюдалась у этого же объекта в 2015 – 2016 годах, что указывает на устойчивый характер физических процессов в системе.
Исследование также продемонстрировало высокую эффективность миссии SVOM в обнаружении и сопровождении внегалактических транзиентов.
Благодаря низкому энергетическому порогу телескопа ECLAIRs учёные получили данные вплоть до 150 кэВ, что позволило точнее ограничить параметры излучения. Совместная работа SVOM и Swift показала, что координированные наблюдения остаются ключевым инструментом для изучения экстремальных процессов в окрестностях сверхмассивных чёрных дыр.
мКраб (milli-Crab) — стандартная единица измерения потока в рентгеновской астрономии. Она составляет одну тысячную часть потока Крабовидной туманности (Crab Nebula).
Крабовидная туманность используется как «стандартная свеча», поскольку является очень ярким и стабильным источником рентгеновского излучения.
Рубрика: Технологии. Читать весь текст на www.ixbt.com.