Блазары. Загадочные объекты Вселенной
Блазар — это активное ядро далекой галактики, в центре которого находится сверхмассивная черная дыра, пожирающая окружающее вещество, и главная особенность — один из ее релятивистских джетов (струй плазмы) направлен почти точно на Землю.
Это ключевое отличие от других активных ядер галактик. Если смотреть на такую систему сбоку, мы увидим квазар или радиогалактику. Но если наша планета оказывается почти на линии выброса этого гигантского природного ускорителя частиц, мы наблюдаем уникальные свойства: колоссальную яркость, интенсивное излучение во всех диапазонах волн — от радиоволн до гамма-квантов, и стремительную переменность. Название «блазар» (blazar) — это гибрид двух терминов: BL Lacertae (название первого объекта этого типа) и квазар.
Строение блазара: космический ускоритель
Устройство блазара напоминает гигантскую природную электростанцию, работающую на гравитации.
В самом центре находится сверхмассивная черная дыра массой от миллионов до миллиардов масс Солнца. Ее чудовищная гравитация захватывает вещество — газ, пыль и даже целые звезды. Это вещество не падает прямо в черную дыру, а образует вокруг нее раскаленный вихрь — аккреционный диск. Вещество в диске разогревается до миллионов градусов и ярко светится.
Однако часть этого вещества, прежде чем быть поглощенной, направляется вдоль магнитных силовых линий к полюсам черной дыры и с колоссальной скоростью, составляющей 95–99% скорости света, выбрасывается в противоположных направлениях в виде двух узких струй — релятивистских джетов. Именно тот джет, который направлен в нашу сторону, и делает объект блазаром.
Почему блазары такие яркие? Эффект объясняется релятивистским (доплеровским) усилением. Поскольку струя плазмы мчится к нам почти со скоростью света, ее излучение «сжимается» и усиливается в направлении движения. Это как звуковая волна от приближающейся на большой скорости сирены — она кажется громче. Благодаря этому наблюдаемая яркость джета может увеличиваться в десятки и сотни раз. Этот же эффект порождает иллюзию сверхсветового движения сгустков материи в джете, когда они, догоняя испущенный ранее свет, кажутся движущимися быстрее скорости света.
Блазар CTA-102 во время своей гигантской вспышки в 2016 году стал вдохновением для шуток о внеземных цивилизациях, так как некоторые энтузиасты связали его координаты с якобы предсказаниями советского астрофизика Николая Кардашева.
Из-за эффекта сверхсветового движения, наблюдаемого в джетах некоторых блазаров, кажется, что сгустки плазмы движутся со скоростью, в несколько раз превышающей скорость света. Это оптическая иллюзия, вызванная релятивистской геометрией, но не нарушающая теорию Эйнштейна.
Нейтрино, зарегистрированные от блазара TXS 0506+056, имели чудовищную энергию — порядка сотен триллионов электронвольт. Для сравнения, энергия частиц в Большом адронном коллайдере достигает «всего» нескольких триллионов электронвольт.
Самый далекий блазар J0410–0139 мы видим таким, каким он был, когда возраст Вселенной составлял менее 7% от нынешнего. Его изучение — это буквально путешествие в глубокое прошлое космоса.
Если эта тема вам интересна, то могу порекомендовать прочитать статью: Блазары. Неистовые сердца далеких галактик.















