Многоволновое излучение блазара ПКС 0537-286
Используя три космических телескопа, армянские астрономы наблюдали вспыхивающий блазар с большим красным смещением, известный как PKS 0537-286. Результаты наблюдательной кампании, представленные 15 февраля на сервере препринтов arXiv, дают важную информацию о свойствах и происхождении многоволнового излучения этого источника.
Многоволновая кривая блеска ПКС 0537-286.
Фото: Саакян и др., 2023 г.
Блазары, классифицируемые как члены более крупной группы активных галактик, содержащих активные галактические ядра (АЯГ), являются наиболее многочисленными источниками внегалактического гамма-излучения. Их характерными особенностями являются релятивистские струи, направленные почти точно на Землю. Основываясь на свойствах оптического излучения, астрономы делят блазары на два класса: радиоквазары с плоским спектром (FSRQ), которые имеют заметные и широкие линии оптического излучения, и объекты BL Lacertae (BL Lacs), у которых их нет.
PKS 0537-286 при красном смещении 3,1 и расчетной светимости на уровне одного кваттюордециллиона эрг/с (в диапазоне 0,1–2,0 кэВ) является одним из самых ярких блазаров с большим красным смещением, классифицируемым как FSRQ. Источник демонстрирует гамма-вспышки, что делает его самым далеким гамма-вспыхивающим блазаром, обнаруженным до сих пор.
Группа астрономов во главе с Нареком Саакяном из Международного центра релятивистской астрофизической сети (ICRANet) провела наблюдения PKS 0537-286 в оптическом/ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-излучении, чтобы пролить больше света на излучение этого блазара. Для этого они использовали космические телескопы NASA Fermi, NuSTAR и Swift.
«Мы представляем многочастотное спектральное и временное исследование блазара с большим красным смещением PKS 0537-286 путем анализа данных Fermi-LAT, NuSTAR Swift XRT и UVOT», — пишут исследователи в своей статье.
Команда проанализировала данные, собранные за 14 лет (с 2008 по 2022 год). Было обнаружено, что гамма-излучение от ПКС 0537-286 оказалось относительно постоянным до 2017 года, когда были идентифицированы многочисленные мощные гамма-вспышки. После этого блазар находился в состоянии усиленного гамма-излучения, когда светимость в гамма-излучении достигла 61,4 квиндециллиона эрг/с. За всю наблюдательную кампанию гамма-светимость источника превышала один квиндециллион эрг/с в сумме почти за 62 дня.
Кроме того, исследование показало, что гамма-фотонный индекс PKS 0537-286 также демонстрирует изменчивость в течение наблюдаемого периода. Среднее значение гамма-фотонного индекса в периоды отсутствия вспышек было измерено и составило примерно 2,83, что существенно ужесточается во время вспышек. Похоже, это умеренная антикорреляция между индексом гамма-фотонов и светимостью блазара.
Согласно наблюдениям, PKS 0537-286 очень светится также в рентгеновском диапазоне со светимостью 0,3–10 кэВ между 0,1 и 1,0 квиндециллион эрг/с. Рентгеновское излучение этого блазара характеризуется жестким спектром ниже 1,38.
Астрономы пришли к выводу, что вспышки ПКС 0537-286, скорее всего, связаны с ужесточением спектрального индекса излучающих электронов и смещением энергии отсечки в сторону более высоких значений.
«Моделирование в состояниях покоя и вспышки показало, что вспышка была вызвана изменениями в распределении электронов, то есть степенной индекс электронов ужесточился до ???? = 2,2 ± 0,1, а энергия отсечки составила ????cut = (2,5 ± 0,2) × 10 3 », — пояснили авторы статьи.
