Нове захоплююче відкриття було оприлюднено на початку цього тижня на 223-му засіданні Американського астрономічного товариства, яке відбулося у Вашингтоні, округ Колумбія, коли астрономи оголосили, що гравітаційна лінза була вперше виявлена на довжинах хвиль гамма-променів.
Дослідження було проведено за допомогою космічного телескопа Фермі Гамма-Рей, який обіцяє відкрити нове вікно у Всесвіт, давши астрофізикам ще один інструмент для вивчення емісійних областей, які існують поблизу надмасивних чорних дір.
Але полювання було непростим. Гравітаційна лінза виникає, коли масивний об'єкт переднього плану, наприклад галактика, відгинає світло від далекого фонового об'єкта. У випадку цього дослідження дослідники націлили на блазар, відомий як B0218 + 357, енергетичне джерело, розташоване в 4,35 мільярда світлових років у напрямку до сузір'я Трикутника.
Джерела Блазара та Квазара названі з використанням відповідних координат на небі. Подумайте про "0218 + 357" як на переклад "Правого сходження 2 години 18 хвилин, відхилення +35,7 градусів на північ" у дворі астрономів, що говорять. Блазар - це компактна форма квазару, що виникає в результаті надмасивної чорної діри в основі активної галактики. Термін блазар вперше був винайдений Едвардом Шпігелем у 1978 р. Першим виявленим квазаром було 3C 273 у 1970 р., який також згодом було визнано блазаром. 3C 273 видно в Діві за допомогою великого дворового телескопа.
Спіральна галактика переднього плану, що бачиться обличчям, лежить уздовж нашої лінії зору між нашою точкою зору та B0218 + 357. На відстані 4 мільярдів світлових років вони мають найменший кутовий поділ будь-якої системи гравітаційно натягнутого досі, ідентифіковану на відстані менше третини дуги в секунду.
"Ми почали думати про можливість зробити це спостереження через кілька років після запуску Фермі, і всі шматочки нарешті зібралися в кінці 2012 року", - сказав астрофізик Морської дослідницької лабораторії та головний вчений з дослідження Тедді Чеунг в недавньому NASA Goddard Прес-реліз Центру космічних польотів.
Спостереження блазара свідчать про те, що він розпочнеться у вересні 2012 року, що зробить його головною ціллю для дослідження. Фактично, B0218 + 357 був найяскравішим позагалактичним джерелом гамма-променів на той час. Чанґу було надано час, що тривав наприкінці вересня до жовтня 2012 року, щоб використовувати інструмент Фермі з великим простором телескопа (LAT) для дослідження блазару у спалах.
LAT-інструмент Фермі не має дозвіл радіо та оптичних інструментів, щоб зловити блазар на одних зображеннях. Натомість команда експлуатувала явище, відоме як "ефект відстроченого відтворення", щоб спіймати блазара в дії.
"Один світловий шлях трохи довший за інший, тому, коли ми виявляємо спалахи на одному зображенні, ми намагаємося їх вловити через кілька днів, коли вони відтворюються на іншому зображенні", - заявив член команди Джефф Скаргл, астрофізик, що базується в дослідницькому центрі Еймса в NASA.
Чеун представив результати дослідження в понеділок на засіданні Американського астрономічного товариства, яке включало три чіткі спалахуючі епізоди з фонового блазару, які демонстрували події затримки відтворення в режимі казки з періодом, що охоплює 11,46 днів.
Подальші спостереження на радіо- та оптичних довжинах хвиль підтримували ключові спостереження та демонстрували, що LAT-знімок Фермі дійсно був свідком події. Цікаво, що затримка дії гамма-променів від орендованого блазара займає приблизно добу довше, ніж радіохвилі досягають Землі. B0218 + 357 також приблизно в чотири рази яскравіший у гамма-випромінюваннях, ніж у довжинах радіохвиль.
Це відбувається тому, що гамма-промені виходять з дещо іншого регіону, ніж радіохвилі, що генеруються блазаром, і йдуть іншим шляхом, незважаючи на гравітаційне поле передньої планети. Це свідчить про те, що такі активи, як Фермі, можуть бути використані для зондування серця віддалених енергетичних галактичних ядер, які містять надмасивні чорні діри. Це відкриває гарячу тему гравітаційно висунутих блазарів та їх роль у позагалактичній астрономії аж до спектра гамма-променів, і дає космологам ще один гаджет для їхнього інструментального ящика.
"Протягом доби один із цих спалахів може в 10 разів освітлити блазар гамма-променями, але лише на 10 відсотків у видимому світлі та радіо, що говорить про те, що регіон, що випромінює гамма-промені, дуже малий порівняно з випромінюючими. з меншими енергіями », - заявив член команди Стокгольмського університету Стефан Ларссон у недавньому прес-релізі.
Використання аналізу лінзивних систем на довжинах хвиль гамма-випромінювання не тільки допоможе дослідити ці загадкові космологічні звірі, але й може допомогти вдосконалити все важливу константу Хаббла, яка вимірює швидкість, з якою розширюється Всесвіт.
Але Фермі, можливо, тільки починає демонструвати свої речі, коли мова йде про полювання на над галактичні джерела. The дійсно Захоплюючим проривом, кажуть дослідники, було б відкриття енергетичного позагалактичного джерела, одержаного галактикою переднього плану в гамма-променях, які ні видно, бачили на інших довжинах хвиль. Цей останній висновок, безумовно, продемонстрував, як Фермі може «бачити» ці спалахи за допомогою розумного методу. Очікуйте більше новин у найближчі роки!
Прочитайте весь документ на сервері arViv під назвою Виявлення гравітаційних лінз Fermi-LAT відкладених гамма-спалахів від Blazar B0218 + 357.
