The блазар 3C 454.3, яскраве джерело гамма-променів з галактики на відстані 7 мільярдів світлових років від нас, стало набагато яскравішим. Спостереження з гамма-телескопа Фермі підтверджують, що з 15 вересня блазар значно спалахнув, збільшивши яскравість гамма-променів приблизно надесять разівна початку минулого літа, що робить його зараз найяскравішим джерелом гамма-випромінювання на небі.
3C 454.3 — це блазар, струмінь енергійних частинок, який спричиняє надмасивна чорна діра в центрі галактики. Вважається, що більшість галактик містять у своєму центрі надмасивну чорну діру, і оскільки вона вибиває матерію з акреційного диска, який її оточує, надмасивна чорна діра може утворювати великі струмені, які виділяють світло та енергію у фантастичних пропорціях. У випадку 3C 454.3 один з цих струменів спрямований на Землю, що дозволяє нам бачити та вивчати її.
Цей блазар почав затьмарювати пульсар Вела, який, оскільки він знаходиться всього на 1000 світлових років від Землі, є найяскравішим джерелом гамма-випромінювання на небі. 3C 454.3 майже вдвічі яскравіший за Vela в гамма-частині спектра, хоча він знаходиться в 7 мільйонів разів далі від Землі. 3c 454.3 також значно посвітлішав в інфрачервоному, рентгенівському, радіо та видимому світлі.
Це не перший випадок, коли блазар демонструє збільшення яскравості. Під час спостережень за блазаром він спалахнув у травні 2005 року і знову в липні та серпні 2007 року.
Доктор Ерін Уеллс Боннінг, докторант Єльського центру астрономії та астрофізики, сказала про недавній спалах у порівнянні з попередніми яскравими подіями:
«У 2005 році він досяг зоряної величини R-смуги 12. Наша пікова зоряна величина R-смуги становила 13,83, тому ми все ще не на рівні яскравості спалаху 2005 року (приблизно в 5 разів нижче). 19 липня 2007 року він досяг R-діапазону магнітуди 13, не такий яскравий, як подія 2005 року, але все ще яскравіший, ніж ми бачимо зараз. У 2005 році не було приладів гамма-променів для спостереження 3C 454.3, але спалах 2007 року спостерігався AGILE з потоком понад 100 МеВ 3 +- 1 * 10^-6 cts/s/cm^s. Коефіцієнти підрахунку Fermi та AGILE за 2-3 грудня 2009 року в 6-9 разів вищі. Тож, що цікаво, хоча зараз він не такий яскравий оптично, як у 2007 році, він набагато яскравіший у гамма-променях».
Космічний гамма-телескоп Фермі (раніше GLAST) відстежує гамма-випромінювання з багатьох джерел на небі. 3C 454.3 є лише одним із десяти найяскравіших джерел гамма-променів, видимих для супутника, список яких можна знайти в статті, яку Ненсі написала в березні. Десять найкращих джерел гамма-променів з телескопа Фермі .
Звичайно, blazar 3C 454.3 не настільки яскравий, як багато гамма-сплесків, які спостерігаються такими телескопами, як Свіфт і Фермі, але він є найяскравішим джерелом гамма-променів на небі зараз. Боннінг сказав, що «хоча як GRB, так і блазари сильно спрямовані до нас, коефіцієнти Лоренца (швидкість частинок у струмені), пов’язані з GRB, набагато вищі, ніж у блазарів, через що вони виглядають яскравіше через спеціальні релятивістські ефекти».
Спостереження 3C 454.3 продовжуються на всіх довжинах хвилі, щоб зафіксувати криву освітленості події та краще зрозуміти ці періодичні спалахи. Боннінг сказав: «Джерело було відносно спокійним з тих пір, як воно вийшло з-за Сонця, і почало зростати в яскравості приблизно в кінці липня. Потім він увійшов у яскравий період досить швидкої мінливості, досягаючи піку кожні 20 днів або близько того. Останній, дуже інтенсивний спалах почався приблизно в кінці листопада. Згідно з нашим [ Телеграма астронома ], з 21 листопада яскравість 3C 454 збільшилася приблизно в 3 рази як в оптиці, так і в інфрачервоному діапазоні. (B, V і R фільтри мають оптичні довжини хвилі, а J і K — ближні інфрачервоні). Аналогічно, потік гамма-променів збільшився також у 3 рази в смузі 0,1-300 ГеВ за той же період».
Причина періодичних спалахів у 3C 454.3 та інших блазарах досі залишається загадкою, але це поточне освітлення дасть астрономам кращі дані щодо можливої причини. Здається, немає періодичних подій, пов’язаних із спалахами в блазарах (за винятком можливих «надмасивна подвійна чорна діра» OJ 287 ).
Боннінг сказав про потенційну причину: «Насправді це дуже активна область досліджень – існує безліч існуючих моделей, але жодна гіпотеза не є однозначною перевагою. Можливо, частинки були вражені в якомусь місці струменя блазара, або струмінь може бути прецесований так, що він знаходиться ближче до нашої лінії зору, або може бути якесь інше пояснення».
По всьому світу буде безліч телескопів, які збільшують масштаб поточного спалаху. За словами Боннінга:
«Блазари — це об’єкти з багатьма довжинами хвиль — їх спектральний розподіл енергії охоплює радіо через гамма-промені, тому різноманітна колекція об’єктів буде спостерігати 3C 454.3 під час цього спалаху. Крім Фермі, італійський супутник AGILE спостерігав у гамма-променях. Рентгенівський телескоп Swift почав моніторинг на початку грудня. Група моніторингу блазару в Бостонському університеті на чолі з Аланом Маршером спостерігає за цим за допомогою VLBA (радіо; 13 ГГц). У Мічигані також є група радіоастрономії, яка також проводить спостереження з VLBA, а також група, яку очолює Юрій Ковальов в Інституті Макса Планка в Німеччині. Існує оптична програма з телескопом ATOM, пов’язана з приладом HESS TeV в Намібії. (До речі, 3C 454.3 не дуже яскравий при енергіях ТеВ.) Це в жодному разі не вичерпний список, але в будь-якому випадку численні об’єкти по всьому світу, які працюють у широкому діапазоні енергій, будуть дуже уважно розглянуті. 3C 454.3, коли він проходить крізь цей спалах».
Джерело: Прес-реліз NASA , електронне інтерв'ю з Ерін Уеллс Боннінг