Загадки Всесвіту: як об'єкт 1ES 1927+654  формує активні галактичні ядра

Астрономи спантеличені швидкими та несподіваними змінами, що спостерігаються в сусідньому активному галактичному ядрі (AGN), 1ES 1927+654. Цей загадковий астрономічний об'єкт демонстрував безпрецедентні варіації рентгенівського, ультрафіолетового та радіовипромінювання з січня 2022 по травень 2023 року.

Науковці сподіваються, що останні спостереження допоможуть пролити нове світло на поведінку AGN.

Небесні американські гірки

1ES 1927+654, також відома як AT2018zf і ASASSN-18el, виявився динамічним космічним феноменом, здатним підтримувати легенди про таємниці всесвіту. За рік ця Наднова зазнала кількох малозрозумілих трансформацій.

Перш за все, потік м'якого рентгенівського випромінювання в діапазоні 0,3-2 кеВ збільшився майже в п'ять разів, ознаменувавши те, що астрономи назвали "яскравим м'яким станом".

Водночас жорстке рентгенівське випромінювання в діапазоні 2-10 кеВ збільшилося вдвічі. Вражає те, що густина потоку ультрафіолетового випромінювання залишалася відносно стабільною, не демонструючи значних змін, з флуктуаціями нижче 30% протягом усього цього періоду.

Сумарна енергія, випущена в м'яке і жорстке рентгенівське випромінювання за цей 11-місячний період, становила приблизно 3,57 × 10^50 ерг і 5,9 × 10^49 ерг, відповідно. Це спостереження натякає: що б не відповідає за генерацію м'якого надлишку (SE) в 1ES 1927+654, воно випромінює більше енергії, ніж джерела ультрафіолетового і жорсткого рентгенівського випромінювання разом узяті. Тобто область, яка випромінює м'який надлишок, поглинає левову частку енергії, генерованої акрецією матерії на надмасивну чорну діру в ядрі цієї АГН.

Виклик конвенції

Загадковості додає те, що 1ES 1927+654 не відповідає традиційному співвідношенню “диск-корона”, яке спостерігається у Наднових, як під час початкового спалаху з 2017 по 2019 рік, так і в поточному яскравому м'якому стані 2022-2023 рр.

1ES 1927+654

Астрономи виявили великий зсув вібрації в галактиці 1ES 1927+654

 

Радіовипромінювання ядра 1ES 1927+654 на частоті 5 ГГц мало незвичний характер. Воно поступово зростало до березня 2022 року, але в серпні минулого року зазнало спаду. Проте радіовипромінювання залишалося узгодженим зі співвідношенням Гюделя-Бенца, характерним для радіотихих AGN, і вкладалося в очікуваний діапазон.

Наразі тривають подальші радіоспостереження, щоб пролити більше світла на цей космічний феномен.

Розкриття динаміки AGN

Активні галактичні ядра - це складні астрофізичні системи, що містять надмасивні чорні діри, які акретують матерію і випромінюють світло в усьому електромагнітному спектрі.

Однак точні механізми, що регулюють спіралеподібне обертання матерії в акреційному диску, яке призводить до інтенсивного світіння, пов'язаного з АЧД, залишаються невловимими. Так само не зовсім зрозуміле джерело енергії, що підтримує гарячу рентгенівську плазму (корону) в Наднових.

Щобільше, AGN працюють у часових масштабах, які виходять далеко за межі людського досвіду, що ускладнює спостереження за їхнім запалюванням і гасінням.

Однак нещодавні дослідження призвели до несподіваного відкриття активних ядер "мінливого стану" (CL-AGN). Останні демонструють надзвичайну мінливість зі змінами блиску на порядки величин зішвидкими переходами між спектральними станами.

1ES 1927+654 виділяється серед CL-AGN завдяки своїй надзвичайній поведінці. У грудні 2017 року вона пережила раптове зростання оптичного/ультрафіолетового потоку, за яким з’явились широкі емісійних лінії та подальше зникнення жорсткого рентгенівського випромінювання.

Такі різкі зміни, разом з незалежною мінливістю ультрафіолетового і рентгенівського випромінювання, вказують на залучення декількох фізичних процесів, можливо, пов'язаних з магнітним полем в акреційномудиску.

Магнітний поворот у казці

Згідно з попереднім дослідженням, спостережувані явища в 1ES 1927+654 можна пояснити інверсією магнітного полюса надмасивної чорної діри. За цим сценарієм матерія з протилежною магнітною полярністю вливається в акреційний диск, нівелюючи наявне магнітне поле і тимчасово гасячи корону, яка спирається на магнітне поле.

1ES 1927+654 - новий клас активних галактичних ядер

Астрономи говорять, що відкрили новий типа активних агалактичних ядер

 

Подальший приплив речовини зі зміненими магнітними полюсами відновлює корону, і врешті-решт швидкість акреції та рентгенівське випромінювання повертаються до рівнів, що передували спалаху.

Розкриваючи таємниці Всесвіту

Поточні багатохвильові спостереження 1ES 1927+654 продовжують розгадувати таємниці поведінки Наднової у різних діапазонах. Астрономи пильно стежать за цією небесною загадкою за допомогою таких інструментів, як Swift (рентгенівський і ультрафіолетовий), гімалайський телескоп Чандра (оптичний), телескоп Lowell Discovery (оптичний).

Розуміння динамічної взаємодії між акреційним диском, короною та іншими компонентами Наднової має вирішальне значення для розгадки походження надлишків м'якого рентгенівського випромінювання та взаємозв'язку між випромінюванням у різних енергетичних діапазонах.

Більш детально The Author(s). Published by the American Astronomical Society.
The Astrophysical JournalVolume 955Number 1

Поділитися:

Написати коментар

Популярні статті

Також читають