Astronomowie badający odległe galaktyki zasilane przez monstrualnych rozmiarów czarne dziury odkryli nieoczekiwaną korelacją między dwoma różnymi zakresami długości fali promieniowania przez nie emitowanego – średnia podczerwień i promieniowanie gamma. Odkrycie, które możliwe było dzięki porównaniu danych z teleskopu WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) oraz Kosmicznego Teleskopu Fermi pozwoliło naukowcom na odkrycie kilkudziesięciu nowych obiektów, które mogą być blazarami.
Francesco Massaro z Uniwersytetu w Turynie we Włoszech oraz Raffaele D’Abrusco z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysic w Cambridge, MA. jako pierwsi wykazali, że barwa blazarów w średniej podczerwieni zarejestrowana w danych WISE związana jest z takimi samymi pomiarami emisji w zakresie promieniowania gamma.
„To połączenie między dwoma diametralnie różnymi formami promieniowania w zakresie energii różniącym się o czynnik 10 miliardów,” mówi Massaro. „Jakby nie patrzeć, nowe informacje pozwolą nam ustalić w jaki sposób supermasywne czarne dziury znajdujące się wewnątrz tych galaktyk zamieniają otaczającą je materię w potężne ilości energii.”
Blazary stanowią ponad połowę pojedynczych źródeł promieniowania gamma widzianych za pomocą teleskopu LAT (Large Area Telescope). W centrum każdego blazara leży ogromna czarna dziura o masie równej milionom mas Słońca, otoczona dyskiem gorącego gazu i pyłu. Część materii opadającej na czarną dziurę tworzy podwójne dżety wyrzucające subatomowe cząstki prosto z dysku z prędkością bliską prędkości światła. Blazary są jasne w danych z teleskopu Fermi z dwóch powodów: jego dżety emitują dużo promieniowania gamma, a z uwagi na fakt, że my patrzymy na te galaktyki od góry – jeden z dżetów emitowanych przez czarną dziurę skierowany jest bezpośrednio w naszą stronę.
Od stycznia do sierpnia 2010 roku teleskop WISE wykonywał mapę całego nieba w czterech zakresach długości fali promieniowania podczerwonego, katalogując przy tym ponad pół miliarda źródeł. W 2011 roku Massar, D’Abrusco wraz ze współpracownikami rozpoczęli analizę danych z WISE do badania blazarów zarejestrowanych za pomocą Fermiego.
Naukowcy szczegółowo opisują nowe aspekty związku między promieniowaniem podczerwonym i gamma w artykule opublikowanym w periodyku The Astrophysical Journal wydanym 9 sierpnia br. Według naukowców elektrony, protony i inne cząstki przyspieszane w dżetach emitowanych przez blazary pozostawiają specyficzny odcisk w zakresie podczerwonym. To samo dzieje się także w zakresie promieniowania gamma.
Około tysiąca źródeł zarejestrowanych przez teleskop Fermi pozostaje niezwiązanych ze znanymi obiektami widocznymi w jakimkolwiek innym zakresie promieniowania. Astronomowie podejrzewają, że wiele z nich może być blazarami, jednak na razie nie mamy wystarczających informacji, aby je poprawnie sklasyfikować. Związek podczerwieni i promieniowania gamma w przypadku blazarów sprawił, że naukowcy zaczęli poszukiwać nowych blazarów w danych zarejestrowanych w podczerwieni za pomocą WISE. Owa technika pozwoliła na szybkie zidentyfikowanie 130 potencjalnych blazarów. Aktualnie trwają prace mające na celu potwierdzenie natury tych obiektów.
Źródło: NASA Goddard Space Flight Center