Объект QSO B0218 + 357 — это блазар, особый тип черной дыры. Исследователи предполагают, что в центре каждой галактики есть сверхмассивная черная дыра.
Черные дыры, в которые в настоящее время погружается материя, называются активными черными дырами. Они испускают очень яркие струи. Если эти всплески указывают на Землю, используется термин блазар.
Полная луна препятствует первому ВОЛШЕБНОМУ наблюдению
Событие, которое сейчас описывается в «Астрономии и астрофизике», произошло 7 миллиардов лет назад, когда Вселенная не была даже вдвое старше своего нынешнего возраста. «Изначально блазар был обнаружен 14 июля 2014 года телескопом большой площади (LAT) спутника Ферми», — объясняет Размик Мирзоян, ученый из Физического института Макса Планка и представитель коллаборации MAGIC. "Гамма-телескопы на Земле сразу же обратили внимание на пиджак, чтобы узнать больше об этом объекте."
Одним из таких телескопов был MAGIC на Канарском острове Ла-Пальма, специализирующийся на высокоэнергетических гамма-лучах. Он может захватывать фотоны — легкие частицы — чья энергия в 100 миллиардов раз превышает энергию фотонов, излучаемых нашим Солнцем, и в тысячу раз больше, чем измеренная Fermi-LAT.
Однако сначала ученым MAGIC не повезло: полная луна означала, что телескоп не мог работать в течение рассматриваемого времени.
Гравитационная линза отклоняет фотоны сверхвысокой энергии
Одиннадцать дней спустя у MAGIC появился второй шанс, поскольку гамма-лучи, испускаемые QSO B0218 + 357, не пошли прямым путем к Земле: через миллиард лет после отправления в путешествие они достигли галактики B0218 + 357G. Здесь в игру вступила общая теория относительности Эйнштейна.
Это говорит о том, что большая масса во Вселенной, например, галактика, отклоняет свет объекта позади себя. Кроме того, свет фокусируется как будто гигантской оптической линзой — удаленному наблюдателю объект кажется намного ярче, но тоже искаженным. Световым лучам также требуется разное время для прохождения через линзу в зависимости от угла наблюдения.
Эта гравитационная линза стала причиной того, что MAGIC смог, в конце концов, измерить QSO B0218 + 357 — и, следовательно, самый далекий объект в спектре высокоэнергетических гамма-лучей. «Из наблюдений, проведенных космическим телескопом Ферми и радиотелескопами в 2012 году, мы знали, что фотоны, выбравшие более длинный путь, прибудут на 11 дней позже», — говорит Джулиан Ситарек (Университет г ?odz, Польша), который руководил этим исследованием. "Это был первый раз, когда мы смогли наблюдать, как фотоны высоких энергий отклоняются гравитационной линзой."
Удвоение размеров гамма-вселенной
Тот факт, что гамма-лучи такой высокой энергии от далекого небесного тела достигают атмосферы Земли, совсем не очевиден. «Многие гамма-лучи теряются, когда они взаимодействуют с фотонами, которые исходят из галактик или звезд и имеют более низкую энергию», — говорит Мирзоян. "Благодаря наблюдению MAGIC часть Вселенной, которую мы можем наблюдать с помощью гамма-лучей, увеличилась вдвое."
Тот факт, что свет прибыл на Землю в расчетное время, может опровергнуть несколько теорий о структуре вакуума, однако для подтверждения этого требуются дальнейшие исследования. «Наблюдение в настоящее время указывает на новые возможности для обсерваторий гамма-излучения высоких энергий и является ориентиром для следующего поколения телескопов в проекте CTA», — говорит Мирзоян, подводя итог ситуации.