Двухлетний цикл в яркости гамма-лучей блазара — галактики, приводимой в действие сверхмассивной черной дырой, наконец-то подтвержден 10-летними наблюдениями космического телескопа NASA «Ферми». Выводы были объявлены на восьмом Международном симпозиуме Ферми, который состоится на прошлой неделе в Балтиморе.

«Это первый случай, когда гамма-период был подтвержден в активной галактике», — сказал Стефано Чиприни, исследователь подразделения INFN Tor Vergata Центра данных космических исследований Итальянского космического агентства в Риме. «Период гамма-излучения также наблюдается в других волновых диапазонах, в том числе в видимом свете, а дополнительные рентгеновские и радиоданные указывают на аналогичные пики яркости».

Часть вещества, попадающего в блазар под названием PG 1553 + 113, образует струю частиц, излучающих гамма-лучи, самую высокую энергию света, практически в направлении Земли.

«Этот результат был достигнут после 10 лет непрерывного мониторинга на телескопе большой площади Ферми (LAT)», — сообщает Сара Кутини, исследователь Итальянского института ядерной физики (INFN) в Перудже. «Сначала мы увидели намек на периодическую модуляцию в 2014 году, а после подготовили подробный анализ данных LAT. Теперь мы можем с уверенностью сказать, что это долгосрочное поведение вполне реально».

Пара сверхмассивных черных дыр в «сердце» блазара долгое время была загадкой для ученых. В этом случае одна из сверхмассивных черных дыр будет излучать гамма-лучи в виде джета, а направление этой струи будет «разбухать» вследствие взаимодействий со своей черной дырой. Это делает PG 1553 + 113 главной целью для изучения космическими детекторами будущего, такими как космическая антенна для лазерного интерферометра Европейского космического агентства (LISA), запуск которой планируется в 2030-х годах, или комплекс SKA — гигантский радиотелескоп, который строится в Южной Африке и Австралии.

Ученые предупреждают, что другие интерпретации также могут объяснить циклическую эмиссию. Например, могут существовать периодические неустойчивости в диске материи, циркулирующей вокруг одной сверхмассивной черной дыры, или могут быть общие релятивистские эффекты, вызывающие прецессию гамма-излучающей струи.

«Периодические колебания в видимом свете, полученные за последние 12 лет оптическими телескопами на Земле и в космосе, схожи и хорошо коррелируют с тем, что мы видим в высокоэнергетических гамма-лучах с большого телескопа Ферми. Это совершенно новое открытие для высокоэнергетических гамма-блазаров и активных галактик», — сказал Стефан Ларссон, исследователь Королевского технологического института в Стокгольме, Швеция.