Астрономы нашли самый яркий рентгеновский квазар с большим красным смещением

С помощью обсерватории «Спектр-РГ» астрономы обнаружили, что квазар CFHQSJ142952+544717 очень сильно излучает в рентгеновском диапазоне — настолько, что это делает его самым ярким рентгеновским квазаром из всех с большим красным смещением. Препринт статьи доступен на сайте arXiv.org. Квазары — одни из самых ярких объектов в видимой Вселенной, это очень далекие галактики, в центре которых находится сверхмассивная черная дыра, активно поглощающая окружающее вещество. Чем интенсивнее идут процессы аккреции, тем ярче квазар, то есть тем больше фотонов он излучает. Многие квазары находятся так далеко от нас, что мы видим свет, который был испущен ими в то время, когда после Большого взрыва прошло всего несколько миллиардов лет. Особенно астрономов интересуют объекты с красным смещением z > 6,0, поскольку благодаря им можно изучать процессы, происходившие в молодой Вселенной и узнать об эволюции квазаров. Павел Медведев (P. Medvedev) из Института космических исследований РАН вместе с коллегами обнаружил, что один из известных квазаров с сильным излучением в радиодиапазоне, CFHQSJ142952+544717, также мощно излучает и в рентгеновском диапазоне по сравнению с остальными похожими объектами. Его светимость в рентгене составила примерно 2,6×1046 эрг в секунду. С учетом того, что красное смещение квазара z равно 6,18 — это самый яркий рентгеновских квазаров с красным смещением больше 6.

Болометрическая светимость CFHQSJ142952+544717 составила от 2×1047 до 3×1047 эрг в секунду. На основе этих данных астрономы смогли оценить массу центральной черной дыры, которая оказалась в полтора миллиарда раз больше массы Солнца.

Астрономы предполагают, что большая яркость рентгеновского излучения квазара по сравнению с оптическим и ультрафиолетовым, может быть связана с его радиогромкостью — в частности, с вкладом обратного комптоновского рассеяния фотонов фонового микроволнового излучения на релятивистских электронах джета. В этом случае CFHQSJ142952+544717 может быть одним из многих квазаров с сильным излучением в радиодиапазоне, который также имеет большую рентгеновскую яркость.

Рентгеновская обсерватория «Спектр-РГ», благодаря которой было сделано открытие, приступила к выполнению основной научной программы лишь в конце прошлого года. В июне немецкий телескоп eROSITA, находящийся на ее борту, завершил первый обзор неба в мягком рентгеновском диапазоне.

Крупнейшая звезда галактики оказалась источником космических лучей

Самая большая звезда Млечного Пути производит большое количество лучей, «заряжая» частицы до скорости света. Кенджи Хамагути из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда в Гринбелте (США) вместе с коллегами наблюдал за крупнейшей и потенциально самой опасной звездой Млечного Пути – сверхгигантом Эта в созвездии Киля (расстояние - 7500 св. лет). В радиусе 10 тысяч световых лет от Солнца двойная система Эты Киля — самая яркая и массивная. Ее центральная звезда весит как 90 Солнц, вторая — как 30; обе интенсивно теряют вещество в мощных потоках звездного ветра. Там, где потоки вещества сталкиваются, частицы излучают в рентгеновском и гамма-диапазоне. Несколько лет назад обсерватория Ферми зарегистрировала периодические вспышки более мощного, чем обычно.Эта двойная звезда давно интересовала астрономов: давление света внутри недр более крупной звезды так велико, что вспышки активности фактически «срывают» внешние покровы светила и выбрасывают их в космос. Ученых интересовало, что происходит, когда новый выброс сталкивается с остатками предыдущих.

Использование рентгеновского телескопа NuSTAR позволило установить, что Эта Киля вырабатывает огромное количество жесткого рентгеновского излучения. И оно порождалось не газовыми оболочками звезды, а «роями» электронов, ускорявшихся на границе между сталкивающимися клубами раскаленного газа до околосветовых скоростей. Часть этих частиц могут достигать Земли.

По словам Хамагути, это значит, что крупные звезды могут тоже выступать источником галактических космических лучей.

«Мы достаточно давно знаем, что ударные волны, возникающие после взрыва сверхновой, могут разгонять частицы материи до скорости света, «заряжая» их большим количеством энергии. Оказывается, что похожие процессы могут проходить в других экстремальных средах, к примеру, в окрестностях звезд, подобных Эте Киля», – сказал он.