Получены новые данные о космической эволюции блазаров
Международная группа астрономов определила один из самых редких известных классов галактик, излучающих гамма-лучи, названный BL Lacertae, возникший в пределах первых 2 миллиардов лет возраста Вселенной.
Команда астрономов, которая использовала один из крупнейших оптических телескопов в мире, Gran Telescopio Canarias (GTC), расположенный в Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma), состоит из исследователей из Мадридского университета Complutense (UCM). , Испания), DESY (Германия), Калифорнийского университета Риверсайд и Университет Клемсона (США).
Лишь небольшая часть галактик излучает гамма-лучи, которые являются самой экстремальной формой света. Астрономы считают, что эти высокоэнергетические фотоны происходят из окрестностей сверхмассивной черной дыры, находящейся в центрах этих галактик.
Они известны как активные галактики. Черная дыра поглощает материю из своего окружения и испускает струи или, другими словами, потоки вещества и излучения. У некоторых из этих активных галактик (менее 1%) струи случайно указывают на Землю. Ученые называют их блазарами и они являются одним из самых мощных источников излучения во Вселенной.
Блазары бывают двух видов: BL Lacertae (BL Lac) и быстропеременные радиоквазары (FSRQ). Наше текущее представление об этих таинственных астрономических объектах состоит в том, что FSRQ — это относительно молодые активные галактики, богатые пылью и газом, которые окружают центральную черную дыру.
По прошествии времени количество вещества, доступного для подпитки черной дыры, расходуется, и FSRQ эволюционирует, чтобы стать объектом BL Lac.
«Поскольку скорость света ограничена, чем дальше мы смотрим, тем более раннюю эпоху Вселенной мы исследуем», — говорит Альберто Домингес из Института физики частиц и космоса (IPARCOS) при UCM и соавтор исследование.
Астрономы считают, что нынешний возраст Вселенной составляет около 13,8 миллиарда лет. Самый далекий FSRQ был идентифицирован на расстоянии, когда возраст Вселенной составлял всего 1 миллиард лет. Для сравнения, самый дальний из известных BL Lac был обнаружен, когда возраст Вселенной составлял около 2,5 миллиардов лет. Таким образом, гипотеза эволюции от FSRQ к BL Lacs кажется верной.
Теперь группа ученых обнаружила новый объект BL Lac, названный 4FGL J1219.0 + 3653, намного дальше, чем предыдущий рекордсмен. «Мы обнаружили BL Lac, существовавший спустя 800 миллионов лет, когда Вселенной было менее 2 миллиардов лет», — заявляет Кристина Кабелло из IPARCOS-UCM.
Это открытие ставит под сомнение текущий сценарий, согласно которому BL Lac на самом деле являются развитой фазой FSRQ и оно поставило под сомнение наши знания о космической эволюции блазаров и активных галактик в целом.
Исследователи использовали инструменты OSIRIS и EMIR, разработанные и построенные Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) и установленные на GTC, также известном как Grantecan.
«Полученные результаты являются ярким примером того, как сочетание большой площади сбора данных GTC, крупнейшего в мире оптико-инфракрасного телескопа, вместе с уникальными возможностями дополнительных инструментов, установленных в телескопе, обеспечивает прорывные результаты для улучшения нашего понимания Вселенной», — подчеркивает Романо Корради, директор Grantecan.
Vaidehi S. Paliya et al, The First Gamma-Ray Emitting BL Lacertae Object at the Cosmic Dawn, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/2041-8213/abbc06