Раскрыта природа рентгеновского излучения струй черных дыр

Раскрыта природа рентгеновского излучения струй черных дыр

Блазар BL Lacertae помог астрофизикам разрешить давнюю загадку о происхождении рентгеновского излучения от направленных к нам струй

У ученых было две конкурирующих гипотезы на этот счет: одна предполагала участие протонов, другая — электронов. Каждый из этих механизмов оставлял бы разный след в поляризации рентгеновского излучения: если сильно поляризованный рентген — значит, его испускают раскручивающиеся в магнитном поле джета протоны, в противном случае — электроны при взаимодействии с фотонами.

Единственный действующий спутник, способный измерять поляризацию в рентгеновском диапазоне — запущенный 9 декабря 2021 года IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), на котором для этой цели работают три одинаковых телескопа.

BL Lacertae (сокращенно BL Lac) — один из первых обнаруженных блазаров, изначально считавшийся переменной звездой в созвездии Ящерицы. В конце ноября 2023 года IXPE наблюдал BL Lac в течение семи дней вместе с наземными телескопами, одновременно измерявшими поляризацию в оптическом и радиодиапазонах. Хотя IXPE уже изучал этот объект раньше, эти наблюдения были особенными: во время измерений поляризации рентгеновского излучения оптическая поляризация BL Lac достигла рекордных 47,5%.

Поляризация рентгеновских лучей от блазара намного слабее, чем от света — не более 7,6%. Это подтверждает, что их генерация вызвана взаимодействием электронов с фотонами (комптоновское рассеяние).

 «То, что оптическая поляризация была намного выше, чем в рентгеновском диапазоне, можно объяснить только комптоновским рассеянием», — пояснил Стивен Элерт, научный сотрудник проекта IXPE в Центре космических полетов имени Маршалла.