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美国国家航空航天局望远镜揭示令人惊讶的Blazar连接

被称为blazar的黑洞驱动星系是美国宇航局费米伽马射线空间望远镜最常见的源。随着物质向银河系中心的超大质量黑洞下降,其中一些以几乎相同方向喷射的光速向外加速。当其中一架喷气式飞机碰巧瞄准地球的方向时,如图所示,这个星系显得特别明亮,并被归类为一个blazar。

                     使用来自美国宇航局广域红外勘测探测器,中红外线和伽玛射线。这一发现使研究人员能够发现数十名新的blazar候选人。 / em

意大利都灵大学的弗朗西斯科马萨罗和马萨诸塞州剑桥哈佛史密松天体物理中心的Raffaele D'Abrusco首次展示了WISE数据中的中性红外颜色与blazar的相关测量值之间的关系伽玛射线输出。

Massaro说:“这种连接将两种截然不同的光线连接起来,跨越了100亿的能量范围。” “最终,它将帮助我们破译这些星系中超大质量黑洞如何能够将周围物质转化为大量能量。”

对宽视场红外测量探测器(WISE)和费米大面积望远镜(LAT)观测到的blazar性质的分析揭示了从中红外到伽马射线的辐射相关性,能量范围跨越了100亿倍。当通过伽马射线和中红外线的颜色绘图时,确认费米布拉尔斯(金点)形成了一个独特的带,而不是我们星系以外的其他来源共享的带。蓝线表示这些值的最佳拟合。这种关系使天文学家能够通过研究WISE红外数据来识别潜在的新伽玛射线效应。

费尔的大面积望远镜(LAT)可以看到,一半以上的离散伽玛射线源都是由布拉兹斯构成的。 blazar的核心是一个超大型黑洞,数百万倍的太阳质量被热气和尘埃盘围绕着。当光盘中的材料落向黑洞时,其中一些形成双喷嘴,以近乎光速的速度将亚原子粒子以相反的方向直接射出光盘。费尔米因为两个原因对blazar显得很明亮。它的射流产生了许多伽玛射线,这是最高能量的光线形式,我们恰好在观察银河系的表面,这意味着它的一个射流指向我们的方向。

从2010年1月到8月,美国国家航空航天局的WISE将整个天空映射到四​​个红外波长,编制了超过5亿个信号源。 2011年,Massaro,D'Abrusco和他们的同事们开始使用WISE数据来调查费尔布拉斯。

D'Abrusco说:“WISE使探索已知伽玛射线标签的中红外颜色成为可能。 “我们发现,当我们用特定的方式绘制出他们的WISE色彩的费米布拉兹尔时,他们占据了比其他河外伽玛射线源明显不同的部分。”

科学家在8月9日发表在“天体物理学杂志”上的一篇论文中详细介绍了红外线/伽马射线连接的新方面。他们说,在blazar喷气机中加速的电子,质子和其他粒子在红外线中留下特定的“指纹”发射。这种相同的模式在它们的伽玛射线中也很明显。这种关系有效地连接了电磁波频谱的大量波段。

大约一千个费米源与任何其他波长的已知物体无关。天文学家怀疑其中许多是blazar,但没有足够的信息来对它们进行分类。红外/伽玛射线连接使作者在位于费米不明伽马射线物体的位置不确定性范围内的WISE红外源中寻找新的blazar候选者。当研究人员将这种关系应用于费米的未知来源时,他们很快发现了130个潜在的blazar。目前正在努力通过后续研究来确认这些对象的性质,并利用WISE连接寻找更多的候选人。

美国宇航局戈达德太空飞行中心费米副项目科学家戴维汤普森说:“费米见到的大约三分之一伽马射线物体在最近的目录中仍然是未知的,这一结果代表了在理解其性质方面的重大进步。 Greenbelt,马里兰州。

发表:F. Massaro和R. D'Abrusco,“红外伽马射线连接:外星伽马射线天空的一个明智视角”,2016年APJ, DOI:10.3847 / 0004-637X / 827 /67分之1

来源:喷气推进实验室Elizabeth Landau