Это первый случай, когда поляриметрические наблюдения в средней инфракрасной области спектра (1) выполнены для ядра активной галактики. «Комбинация Gran Telescopio CANARIAS (GTC) и CanariCam предлагает уникальные возможности для наблюдения активных галактик с использованием поляриметрических методов в среднем инфракрасном диапазоне», — объясняет Энрике Лопес Родригес, исследователь из Техасского университета в Остине (EE UU) и первый автор этого исследования, опубликованного в Astrophysical Journal. «Нет другого сопоставимого прибора подобного типа, — подчеркивает он, — и таких приборов не ожидается до следующего десятилетия, потому что инструменты, которые разрабатываются сейчас, не могут проводить поляриметрические измерения».Поляриметрия — это метод, изучающий интенсивность и ориентацию электромагнитных волн. «Если наблюдаемое излучение поляризовано в определенном смысле и с заданной зависимостью от длины волны, мы можем получить информацию о физических механизмах, которые вызывают поляризацию. Этот метод помогает нам выжать последнюю каплю информации из каждого фотона, улавливаемого GTC. "- говорит Лопес Родригес". "Поляриметрия", которую он добавляет, позволяет нам исключить из наблюдений весь свет, на который не влияет магнитное поле в активном ядре, так что мы можем отфильтровать все, что исходит из других источников, таких как галактика или фоновые звезды.
Это дает нам гораздо больший контраст, когда мы наблюдаем струи и пыль в галактике, изучая влияние магнитного поля на них обоих ".На основе этих наблюдений астрономы смогли обнаружить, что плазма, выброшенная из активного ядра, вращается по спирали вокруг магнитного поля струи, которое генерирует тип излучения, известного как «синхротронное излучение», создаваемое быстрым движением электроны вокруг магнитных полей.
Хотя это явление ранее наблюдалось на других длинах волн, это первый раз, когда оно было обнаружено в среднем инфракрасном диапазоне, что позволило нам подтвердить, что плазма в джете Лебедя A сильно ограничена влиянием магнитного поля. . Эти наблюдения позволяют нам получить информацию о конфигурации магнитного поля в окрестности черной дыры (2), ценную информацию, которую нельзя наблюдать напрямую.Космическая головоломкаАстрономы классифицируют Лебедь А как радиогалактику, потому что это один из самых мощных радиоисточников в небе.
Впервые его наблюдали в 1939 году, и он назван так, потому что это самый сильный радиоисточник в созвездии Лебедя (латинское название Cygnus). Тем не менее эта галактика излучает излучение во всем диапазоне электромагнитного спектра, что делает ее идеальной астрономической лабораторией и одним из любимых объектов астрономов, которые проводят наблюдения с помощью различных инструментов и на разных длинах волн, интерпретируя их, чтобы составить части космическая головоломка, которая позволит нам лучше понять, что происходит в этом регионе Вселенной.
Лебедь A имеет очень сложную структуру, которая включает в себя компактное ядро и противоположные струи вещества, испускаемые из центра галактики по направлению к краям, и все они покрыты пылевой мантией неправильной структуры, непроницаемой для видимого света. «Это образцовая галактика для изучения образования и эволюции джетов, потому что пыль полностью закрывает центр галактики, так что мы не можем хорошо обнаружить свет, излучаемый джетами», — объясняет Лопес Родригес. Вот почему исследовательская группа использовала CanariCam и инструмент, предназначенный для обнаружения инфракрасного излучения, которое не блокируется межзвездной пылью.Gran Telescopio CANARIAS обладает уникальными возможностями для проведения этих наблюдений.
Благодаря большому главному зеркалу, которое способствует высокому пространственному разрешению, и инструменту CanariCam, который может вести наблюдения в среднем инфракрасном диапазоне длин волн, мы можем изучать инфракрасное излучение, излучаемое галактикой. Это излучение исходит от вещества, которое недостаточно горячее, чтобы излучать видимый свет, но достаточно теплое (около 220K, что составляет -53ºC), чтобы излучать инфракрасное излучение. Кроме того, поляриметрические возможности CanariCam дают дополнительное измерение информации, с помощью которой астрономы могут анализировать для интерпретации различных физических механизмов.
До сих пор было очень мало известно о поляризации инфракрасного излучения, испускаемого сверхмассивными черными дырами, которые находятся в центрах большинства галактик. Астрономы надеются, что эти и другие подобные наблюдения могут предоставить новые данные, которые помогут им понять механизмы, вызывающие активность этих космических монстров, и их влияние на галактики, в которых они обитают.
Примечания:[1] С целью объяснения доминирующего механизма, который поляризует излучение Лебедя A на инфракрасных длинах волн, в этом исследовании представлены поляриметрические наблюдения с высоким угловым разрешением (0,4 угловых секунды) в фильтрах на 8,7 мм и 11,6 мм с использованием инструмента CanariCam на Gran Telescopio CANARIAS (GTC) диаметром 10,4 метра в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос Института астрофизики Канарских островов на острове Ла-Пальма (Испания).[2] Для Лебедя A 65% поляризации, измеренной в среднем инфракрасном диапазоне, близко к теоретическому максимуму в 70%, что указывает на наличие высокоупорядоченного магнитного поля вокруг ядра Лебедя A.