Астрономы рассмотрели джет очень далекого блазара

Астрономы смогли при помощи наземных радиотелескопов рассмотреть джет блазара PSO J0309+27, который существовал во времена, когда возраст Вселенной составлял менее одного миллиарда лет. Результаты наблюдений могут помочь разобраться в несоответствии количества предсказанных теоретически и наблюдаемых на практике блазаров на больших значениях красного смещения. Статья опубликована в журнале Astronomy&Astrophysics.

Блазары представляют собой активные ядра далеких галактик, в центре которых находится сверхмассивная черная дыра, окруженная аккреционным диском и ответственная за генерацию релятивистских cтруй плазмы (джетов), которые, в отличие от квазаров, направлены под малым углом (не более 20 градусов) к лучу зрения земного наблюдателя и не затеняются облаками пыли. Это делает блазары яркими объектами при наблюдениях в радиодиапазоне даже на больших значениях красного смещения, что позволяет исследовать процессы, шедшие в ранней Вселенной.

Существует проблема несоответствия, по крайней мере, на порядок между количеством наблюдаемых блазаров на больших значениях красного смещения (z>3) и их количеством, которые предсказываются космологическими моделями. Есть ряд гипотез, объясняющих это несоответствие, однако чтобы подтвердить или опровергнуть их астрономам нужны новые данные наблюдений за далекими блазарами.

Группа астрономов во главе с Кристианой Спингола (Cristiana Spingola) из Болонского университета в Италии опубликовала результаты анализа данных наблюдений за блазаром PSO J0309+27, проведенных при помощи наземного радиоинтерферометра VLBA (Very Long Baseline Array) и системы радиотелескопов VLA, кроме того ученые использовали данные наблюдений оптической системы Pan-STARRS и каталога AllWISE, созданного по результатам работы космического телескопа WISE.

Изображение блазара PSO J0309+27, полученное радиоинтерферометром VLBA

Исследователи определили, что значение красного смещения для PSO J0309+27 составляет z=6,1, что означает, что этот объект существовал во времена, когда возраст Вселенной составлял менее одного миллиарда лет. Блазар был признан самым ярким в радиодиапазоне для объектов при z>6 и вторым по яркости в рентгеновском диапазоне для объектов при z>6 на сегодняшний день. В ядре блазара различимо два компонента, из него выходит джет, который простирается примерно на 1600 световых лет и обладает узловатой структурой.

Если PSO J0309+27 действительно является блазаром, о чем говорят свойства его рентгеновского излучения, то значение Лоренц-фактора его джета (Г) оказывается малым (менее 5), что означает, что джет виден под небольшим углом к лучу зрения земного наблюдателя (θ). В этом случае данные наблюдений согласуются с одной из идей, объясняющих недостаток наблюдаемых далеких блазаров. Однако ученые не могут исключить вариант того, что PSO J0309+27 виден под большим углом, что означало бы, что яркость рентгеновского излучения может быть усилена за счет обратного комптоновского рассеяния излучения блазара на фотонах реликтового излучения. Ожидается, что дальнейшие наблюдения за этим блазаром, а также поиск новых подобных объектов помогут лучше разобраться в проблеме.

Ранее мы рассказывали о том, где был найден самый далекий блазар, чем оказался первый известный источник нейтрино сверхвысоких энергий и как Телескоп горизонта событий получил самое детальное изображение джета блазара 3C 279.