Результаты научных исследований по тематике «Метагалактика»

2024

Шести- и двухлетний квазипериоды долговременной переменности блазара AO 0236+164, определенные впервые из многоволновых наблюдений

Представлены многоволновые свойства переменности излучения блазара AO 0235+164 на 27-летнем временном масштабе 1997-2023 гг. Измерения сделаны на телескопах РАТАН-600 (САО РАН) в диапазоне 1-22 ГГц, РТ-32 (ИПА РАН) на 5 и 8 ГГц и РТ-22 (КрАО РАН) на 37 ГГц. В субмиллиметровом диапазоне использованы данные SMA на 230 ГГц, в γ-диапазоне (0.1-100 ГэВ) — Fermi-LAT. Измерения в оптическом диапазоне (полоса R) получены на телескопах САО РАН Цейсс-1000 и AS-500/2. Для анализа кривые блеска разделены на 4 эпохи, каждая связана с одной крупной вспышкой, отдельно выделена эпоха низкого состояния в 2009-2014 гг. Корреляции между радио-, оптическим и γ-диапазонами обнаружены во всех 4-х эпохах активности с временами задержек до 1.7 года (значимость ≥2σ). Обнаружена линейная зависимость между частотой и временем задержки с наклоном около −10 дней/ГГц, что означает начало и развитие вспышки на высоких частотах с последующим распространением к более низким частотам. В период низкой активности в 2009-2014 гг. переменность в оптическом и γ-диапазонах достигает 30 и 50%, что может быть вызвано взаимодействием остатков ударных волн, последовавших за крупными всплесками. Впервые выявленная корреляция между радио-, оптической и γ-кривыми блеска для этого периода может означать, что механизмы, вызывающие переменность излучения в низком состоянии, не отличаются от механизмов активной фазы.

Периодограммы Ломба-Скаргла, рассчитанные с учетом влияния красного шума, обнаружили наличие квазипериодов около 6 лет (до 4σ) на всех длинах волн в период 1997-2023. Для эпохи спокойного состояния впервые обнаружен период порядка 2 лет (≥2-3σ). Квазипериод 6 лет может отражать время между наиболее заметными вспышками на кривых блеска, которые могут иметь стохастическую природу, а обнаруженная квазипериодичность не имеет тесной связи с характеристиками активного ядра и релятивистского джета. Однако мы предполагаем, что периодичность, обнаруженная для низкого состояния, отражает базовые свойства АЯГ в АО 0235+164.

Авторы:
Власюк В.,¹ Сотникова Ю.,^1,2 Вольвач А.,³ Муфахаров Т.,^1,2 Ковалев Ю.А.,^4,5 Спиридонова О.,¹ Хабибуллина М.,¹ Ковалев Ю.Ю.,⁶ Михайлов А.,¹ Столяров В.,¹ Кудрявцев Д.,¹ Мингалиев М.,^1,2,7 Раззак С.,⁸ Семенова Т.,¹ Кудряшова А.,¹ Бурсов Н.,¹ Трушкин С.,¹ Попков А.,^4,9 Эркенов А.,¹ Рахимов И.,⁷ Харинов М.,⁷ Гурвелл М.,¹⁰ Цыбулев П.,¹ Москвитин А.,¹ Фатхуллин Т.,¹ Емельянов Э.,¹ Аршинова А.,¹ Южанина К.,¹ Андреева Т.,⁷ Вольвач Л.,³ Гош А.^8
1САО РАН, ²КФУ, ³КрАО РАН, ⁴АКЦ ФИАН, ⁵ИЯИ РАН, ⁶MPIfR, ⁷ИПА РАН, ⁸ун. Йоханнесбурга, ⁹МФТИ, ¹⁰Гарвард-Смитсоновский центр астроф.

Опубликовано:
Vlasyuk V. V. et al., Multiwavelength variability of the blazar AO 0235+16, MNRAS, 2024, Volume 535, Issue 3, Pages 2775-2799
Подробнее

Обнаружение и изучение пяти гигантских вспышек микроквазара Cyg X-3 в 2024 году

В феврале-августе 2024 года в ходе регулярного многочастотного (1-30 ГГц) мониторинга на радиотелескопе САО РАН РАТАН-600 зарегистрированы пять гигантских (выше 10 Ян) вспышек от уникальной рентгеновской двойной Лебедь X-3, в состав которой входят черная дыра (ЧД) и звезда Вольфа-Райе. В таких редких вспышках Лебедь X-3 становился самым ярким радиоисточником в Млечной пути, если не считать нескольких остатков исторических сверхновых звезд. Обнаружено, что начало каждой из пяти вспышек было однозначно связано с регистрацией значимого гамма-излучения высоких энергий в диапазоне 0.1-300 ГэВ космической обсерваторией Ферми. Все вспышки произошли во время перехода системы из гипер-мягкого рентгеновского состояния в жесткое состояние, когда возникало жесткое рентгеновское излучение (Swift/BAT, 15-50 кэВ), а поток мягкого излучения (MAXI, 4-10 кэВ) резко падал. Мы объясняем такое поведение в рамках физической картины с меняющимся и, как недавно было выяснено в рентгеновских поляризационных измерениям на обсерватории IXPE, со сверхкритическим темпом аккреции вещества на ЧД, состояния горячей короны и аккреционного диска и процессов формирования и коллимации струйных выбросов. Радиовспышки эволюционировали на разной шкале от 10 до 60 дней и обладали схожими свойствами: в первые часы радиопоток рос линейно от времени, причем медленнее на низких частотах, спустя два-три дня происходило экспоненциальное затухание с постепенным смягчением радиоспектра (спектральный индекс менялся от −0.1 до −0.9). Такие специфические свойства однозначно указывали на генерацию синхротронного радиоизлучения релятивистскими электронами в струйных выбросах. В свою очередь эти электроны, рассеивая оптическое излучение звезды в процессе обратного комптоновского рассеяния, приводили к генерации гамма-лучей высоких энергий. В среднем во вспышечном радиоизлучении выделялась огромная энергия около 10³⁹ Дж. Получены спектры начала июньской вспышки с характерным завалом на частотах ниже 3 ГГц, вероятно, обусловленным тепловыми электронами в джетах. Впервые в мире детально удалось исследовать спектральную и временную переменность Cyg X-3 на временах от 9 до 300 минут в новом режиме быстрых перестановок на антенной системе РАТАН-600 Южный сектор с Плоским отражателем на двух частотах 4.7 и 8.2 ГГц.

Авторы:
Трушкин С.А., Шевченко А.В., Бурсов Н.Н., Нижельский Н.А., Цыбулев П.Г. (САО РАН)

Опубликовано:
1. Veledina et al., Cygnus X-3 revealed as a Galactic ultraluminous X-ray source by IXPE, Nature Astronomy, Volume 8, p. 1031-1046
2. Trushkin S., Shevchenko A., Bursov N., Nizhelskij N., Tsybulev P., The flaring activity of microquasars is the key to understanding the processes of accretion and generation of jet emission, Modern astronomy: from the Early Universe to exoplanets and black holes, Proceedings of the VAK-2024 conference, Aug 25–31, 2024 — Moscow, RIOR, 2024, ISBN 978-5-369-02160-6
Подробнее