Wikimedia
Астрофизики с помощью орбитального телескопа NASA IXPE смогли понять происхождение рентгеновского излучения в джетах сверхмассивных черных дыр.
Ученые использовали IXPE и наземные радио и оптические телескопы для наблюдения за блазаром] BL Lacertae в созвездии Ящерицы. Они пытались ответить на давний вопрос, как в таких экстремальных условиях образуется рентгеновское излучение.
По результатам наблюдений ученые пришли к выводу, что рентгеновское излучение, скорее всего, возникает за счет взаимодействия между разогнанными почти до скорости света электронами и фотонами. Много лет ученые спорили по поводу того, возникает ли рентгеновское излучение в джетах сверхмассивных черных дыр от электронов или протонов.
Поляризация света указывает направление электромагнитных волн. При высокой поляризации источником рентгеновского излучения должны быть протоны, вращающиеся по спирали в магнитных полях джетов, или взаимодействущие с фотонами. При более низкой степени поляризации в возникновении рентгеновских волн играют роль электроны за счёт комптоновского рассеяния. Таким образом, электроны, движущиеся почти со скоростью света, сталкиваются с инфракрасными фотонами и повышают их энергию до уровня рентгеновского излучения.
Телескоп IXPE, запущенный 9 декабря 2021 года, остается единственным подобным аппаратом, способным измерять уровень поляризации рентгеновского излучения в джетах блазаров. IXPE помог ученым узнать, что в джетах блазаров электроны имеют достаточно энергии, чтобы рассеивать фотоны инфракрасного света вплоть до рентгеновских длин волн.
IXPE проводил наблюдения за блазаром BL Lac. в конце ноября 2023 года в течение семи дней вместе с несколькими наземными телескопами, которые измеряли оптическую и радиочастотную поляризацию одновременно. Во время наблюдений за рентгеновской поляризацией, оптическая поляризация этого блазара достигла 47,5%.
«Это был не только самый поляризованный блазар за последние 30 лет, это самый поляризованный блазар из всех, когда-либо наблюдавшихся!», — отмечает один из ведущих авторов исследования из Института астрофизики FORTH в Греции, Иоаннис Лиодакис.
Однако наблюдения IXPE указывают на то, что рентгеновское излучение было значительно менее поляризовано, не более чем на 7,6%. Это означает, что взаимодействие электронов с фотонами за счет комптоновского рассеяния должно объяснять рентгеновское излучение.
Результаты исследования были опубликованы на сервере препринтов Arxiv
Источник: SkiTechDaily