Астрономи вперше підтвердили існування мікроблазара в Чумацькому Шляху

21 жовтня 2026 р. 18:47

21 жовтня 2026 р. 18:47

Астрономи вперше однозначно ідентифікували мікроблазар — компактну систему з чорною дірою зоряної маси, яка викидає потужний релятивістський джет, спрямований у бік Землі. Як повідомляє видання Universe Today , цей об’єкт може бути джерелом найенергійніших частинок у нашій галактиці.

Від квазарів до мікроблазарів

Щоб зрозуміти, що таке мікроблазар, потрібно згадати, як поводяться надмасивні чорні діри в центрах галактик. Коли така чорна діра активно «живиться» газом і пилом, навколо неї формується акреційний диск, що розігрівається і випромінює потужне випромінювання. Такі ядра називають активними галактичними ядрами, а найяскравіші з них — квазарами.

Частина речовини з акреційного диска не падає в чорну діру, а викидається у вигляді двох протилежно спрямованих вузьких джетів — струменів високоенергетичної плазми. Якщо один із таких джетів націлений майже точно на Землю, ми спостерігаємо об’єкт як блазар.

Мікроблазар — це той самий механізм, але в «мініатюрі» і вже всередині Чумацького Шляху. Замість надмасивної чорної діри в центрі галактики тут діє чорна діра зоряної маси (або, потенційно, нейтронна зоря), яка входить до складу подвійної системи. Сусідня зоря постачає речовину, з якої формується акреційний диск, а з нього — джети. Як і у випадку з блазаром, один із джетів має бути спрямований у наш бік.

Такі системи також відомі як рентгенівські подвійні, оскільки взаємодія двох об’єктів і акреція речовини породжують потужне рентгенівське та навіть гамма-випромінювання.

IRAS 18293−0941: кандидат, що став підтвердженням

У новій роботі, опублікованій в журналі Astronomy and Astrophysics, команда під керівництвом Хосе Марті (Jose Marti) описує об’єкт IRAS 18293−0941 , який став першим підтвердженим мікроблазаром. Теоретично про існування таких систем говорили вже давно, але досі не було переконливих спостережних доказів.

IRAS 18293−0941 вперше зафіксували ще 1989 року як інфрачервоне джерело. Однак детальні дослідження довго ускладнювалися: об’єкт лежить у площині Чумацького Шляху, де густі хмари газу й пилу сильно екранують випромінювання.

З розвитком телескопів і методів спостережень астрономам вдалося «пробитися» крізь цю завісу. Дослідники провели інтенсивну багатохвильову кампанію: використали радіотелескопи MeerKAT і VLA, інші інструменти, спектрографи та рентгенівські обсерваторії, щоб розібратися в природі джерела.

Результати показали, що система містить чорну діру масою близько 10 сонячних мас і масивну зорю — ймовірно, блакитного гіганта або надгіганта. Об’єкт розташований приблизно за 11 700 світлових років у сузір’ї Щита. За сумарною масою компонентів це високомасивна рентгенівська подвійна система.

Колись обидва об’єкти були масивними зорями, але одна з них вибухнула як наднова і перетворилася на чорну діру. Саме вона зараз «краде» речовину в компаньйона, формуючи акреційний диск і джети.

Джети, що розганяють частинки до надвисоких енергій

Ключем до ідентифікації IRAS 18293−0941 як мікроблазара стали його джети. Вони виявилися довготривалими, безперервними та дуже енергійними , а не короткочасним спалахом. Один із джетів спрямований у бік Землі, що й відповідає визначенню мікроблазара.

За оцінками авторів, потужність джетів і тривалість їхньої активності означають, що система здатна розганяти частинки до дуже високих (VHE, тераелектронвольт, TeV) і навіть надвисоких енергій (UHE, петаелектронвольт, PeV). Детектори вже багато років фіксують частинки з енергіями рівня PeV, але їхнє походження залишалося неясним. Зв’язок таких частинок із мікроблазаром дає важливу підказку.

Автори відзначають, що їхні результати узгоджуються з попередніми роботами, які пов’язували мікроквазари з так званими галактичними PeVatron — прискорювачами частинок до PeV-енергій. Тепер до цього класу об’єктів додався і перший підтверджений мікроблазар.

Природна лабораторія для вивчення екстремальної фізики

Особливо цікавим є те, як джети взаємодіють з оточенням. Один із них, що віддаляється від нас, врізається в щільну молекулярну хмару. У місці зіткнення формується так званий нетепловий гарячий осередок — область, де випромінювання породжується не зорями, а високоенергетичними частинками.

Таке випромінювання може виникати через синхротронні процеси, коли заряджені частинки рухаються спіраллю в магнітних полях, або через зіткнення частинок. У цьому випадку спостережуване високоеенергетичне випромінювання просторово збігається з відомим гарячим джерелом, що й стало вирішальним аргументом на користь мікроблазара.

За словами дослідників, відстань між джерелом джетів і гарячим осередком становить десятки парсеків . Це створює унікальну «природну лабораторію», де можна простежити, як галактичні частинки прискорюються до екстремальних енергій і як джети змінюють міжзоряне середовище.

Команда планує подальші спостереження області гарячого осередку, де джет стикається з міжзоряним газом. Краще розуміння того, як там нагрівається й іонізується речовина, може суттєво вплинути на наші уявлення про формування зір у молекулярних хмарах і про те, як мікроблазари впливають на структуру та еволюцію галактик на кшталт Чумацького Шляху.

Заповнена прогалина в «таксономії» галактичних об’єктів

Автори роботи наголошують, що ідентифікація IRAS 18293−0941 не лише підтверджує існування мікроблазарів і мікроквазарів, а й заповнює важливу прогалину в «таксономії» галактичних об’єктів. Вона зміцнює роль цих систем у поясненні найенергійніших явищ у Чумацькому Шляху.

Дослідження також демонструє силу багатохвильових спостережень: жоден окремий телескоп не міг би дати повну картину, але поєднання радіо-, рентгенівських та інших даних дозволило скласти цілісну історію цього унікального джерела.

Наука