PKS 0405-385: форма импульса, свернутая по эпохам, полученная на основе бинарного вероятностного анализа плотности потока с периодом 1022 дня. Пурпурная пунктирная линия представляет собой средний поток на кривой гамма-блеска. Предоставлено: Гонг и др., 2022 г.

Блазары — это очень компактные квазары, связанные со сверхмассивными черными дырами (СМЧД) в центрах активных гигантских эллиптических галактик. Они принадлежат к большей группе активных галактик, содержащих активные галактические ядра (АЯГ), и 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.

Когда рентгеновский свет астрономических объектов мерцает на определенных частотах, такое поведение известно как квазипериодические колебания (КПО). Хотя многие вопросы о явлении QPO остаются без ответа, считается, что они возникают, когда рентгеновские лучи испускаются вблизи внутреннего края аккреционного диска, в котором газ закручивается на компактный объект, например, нейтронную звезду или черную дыру.

QPO также наблюдались в гамма-излучении блазаров. На сегодняшний день на основе анализа данных, полученных с телескопа большой площади Ферми (LAT), сообщалось о QPO гамма-излучения в более чем 20 блазарах. Учитывая, что причина КПО гамма-излучения до сих пор неясна, важно обнаружить новые блазары, демонстрирующие эти колебания в гамма-режиме, и исследовать такие источники.

Теперь, основываясь на данных LAT, группа астрономов во главе с Юньлу Гонгом из Университета Юньнани в Китае сообщает об обнаружении квазипериодического поведения кривой гамма-блеска PKS 0405-385 (также известной как 4FGL J0407.0- 3826) — FSRQ с красным смещением 1,285.

«Мы рассмотрели и проанализировали данные долгосрочных гамма-наблюдений за блазаром PKS 0405-385 с помощью Fermi-LAT в течение 2008–2021 гг. появляется на всей кривой блеска», — пишут исследователи в статье.

Учитывая, что временной охват высокоэнергетического гамма-излучения оказался больше, чем у оптического диапазона, в качестве окончательного результата команда приняла периодическую временную шкалу примерно 2,8 года. Было добавлено, что обнаруженное поведение QPO должно быть длиннее, чем продолжительность кривой блеска гамма-излучения.

Кроме того, астрономы провели анализ QPO на кривой блеска в диапазоне G (в период с октября 2014 года по октябрь 2021 года) и обнаружили, что результаты согласуются с периодическим обнаружением в гамма-лучах. Это, по мнению авторов статьи, предполагает, что оптическое излучение излучается электронной популяцией так же, как и гамма-излучение.

Пытаясь найти возможный механизм наблюдаемого квазипериодического поведения PKS 0405-385, команда предполагает, что это может быть либо спиральное движение внутри струи блазара, либо наличие двойной сверхмассивной ЧД.

«Модуляции потока, подобные QPO, могут быть связаны с геометрическим сценарием с релятивистским движением усиленного излучения (или капель) по винтовой траектории джета долгосрочные периодические временные сигналы», — заключили исследователи.