Изучение рентгеновской внутридневной изменчивости блазара Маркаряна 421
AstroNews.ru - 13 Июня 2022 17:32:59
Анализируя данные спутника ЕКА XMM-Newton, исследователи из Астрономической обсерватории Ягеллонского университета в Кракове (Польша) и других стран изучили внутрисуточную рентгеновскую переменность близлежащего блазара, известного как Маркариан 421.
Блазары - это очень компактные квазары, связанные со сверхмассивными черными дырами в центрах активных гигантских эллиптических галактик. Они принадлежат к более крупной группе активных галактик, в которых расположены активные галактические ядра, и являются наиболее многочисленными внегалактическими источниками гамма-излучения. Их характерной особенностью являются релятивистские струи, направленные практически прямо в сторону Земли.
На основании свойств оптического излучения астрономы делят блазары на два класса: радиоквазары с плоским спектром (FSRQ), которые характеризуются заметными и широкими линиями оптического излучения, и объекты BL Lacertae (BL Lacs), которые таковыми не являются.
На расстоянии около 134 миллионов световых лет Маркариан 421 (или сокращенно Мрк 421) является одним из ближайших к Земле блазаров. Предыдущие наблюдения Мрк 421 классифицировали его как BL Lac из-за его оптического спектра без особенностей , компактного радиоизлучения, сильно поляризованных и переменных потоков в оптическом и радио диапазонах. В блазаре находится центральная сверхмассивна черная дыра с массой, по оценкам, от 200 до 900 миллионов солнечных масс.
Мрк 421 также классифицируется как блазар с высоким энергетическим пиком, поскольку его синхротронный пик в спектральном распределении энергии (SED) был обнаружен в рентгеновском диапазоне с энергией выше 0,1 кэВ. Это, а также отсутствие особенностей в нетепловом спектре, делает Мрк 421 хорошим кандидатом для изучения внутрисуточного потока и спектральных изменений во времени. Поэтому группа астрономов под руководством Ангела Прияна Ноэля проанализировала данные рентгеновских наблюдений за 17 лет.
Исследование показало, что дробная изменчивость демонстрирует явные признаки временны шкал внутридневной переменности (IDV) с большой амплитудой в 23 из 25 точечных наблюдений во всех рассматриваемых рентгеновских диапазонах. Рабочий цикл IDV был оценен в 96%, однако во всех данных также был выявлен некоторый уровень изменчивости.
Кроме того, результаты показывают, что амплитуда дробной изменчивости зависит от изучаемого диапазона рентгеновских энергий и всегда выше в жестком диапазоне, чем в мягком. Взвешенные по общей энергии минимальные временные интервалы изменчивости для всех точечных наблюдений лежат в диапазоне от 1 030 до 1 059 секунд.
Исследователи также выявили временные задержки между мягкой и жесткой энергетическими полосами, но они не обнаруживают какой-либо постоянной закономерности. Они добавили, что возникновение больших задержек в мягких или жестких фотонах умеренно связано со степенью изменчивости потока.