TXS 0506 + 056 - TXS 0506+056

TXS 0506 + 056
Данные наблюдений
Прямое восхождение05час 09м 25.9645434784s
Склонение+05° 41′ 35.333636817″
Красное смещение0.3365 ± 0.0010
Видимая величина  (V)14.78
Видимая величина  (В)14.95
Характеристики
ТипBlazar из BL Лак-тип
Прочие обозначения
QSO J0509 + 0541, EGR J0509 + 0550, 2МАССА J05092597 + 054135, VSOP J0509 + 0541
использованная литература: [1][2][3]

TXS 0506 + 056 это очень высокая энергия блазар - а квазар с релятивистская струя указывающий прямо на Землю - из BL Лак-тип.[3] При красном смещении 0,3365 ± 0,0010,[3] это около 1,75 гигапарсек (5.7 миллиард световых лет ) с Земли.[4] Его примерное местоположение на небе - за левым плечом созвездия. Орион.[5] Обнаруженный в качестве радиоисточника в 1983 году, блазар с тех пор наблюдается на всей территории электромагнитный спектр.

TXS 0506 + 056 - первый известный источник высокой энергии астрофизические нейтрино[6], идентифицированные после IceCube-170922A нейтринное событие[7] в раннем примере многопользовательская астрономия.[12] Единственные астрономические источники, ранее наблюдавшиеся детекторы нейтрино были солнце и сверхновая 1987A, которые были обнаружены десятилетиями ранее при гораздо более низких энергиях нейтрино.[6]

История наблюдений

Объект был обнаружен многочисленными астрономические исследования, так много действительные обозначения источников. Чаще всего используется TXS 0506 + 056, поскольку он включен в Техасский обзор радиоисточников (стандартное сокращение TXS) и его приблизительное экваториальные координаты в B1950 равноденствие используется в этом обзоре.[13][14]

Расположение TXS 0506 + 056, наблюдаемое в гамма-лучах (энергия более 1 ГэВ) Космический телескоп Ферми[15]

TXS 0506 + 056 был впервые обнаружен как радиоисточник в 1983 году.[16] Он был идентифицирован как активная галактика в 1990-е, и возможный блазар в начале 2000-х.[17] К 2009 году он был признан подтвержденным блазаром и внесен в каталог как BL Lac объект.[18] Гамма-лучи от TXS 0506 + 056 были обнаружены EGRET и Космический телескоп Ферми миссии.[17][19][20]

Радионаблюдения с использованием интерферометрия с очень длинной базой показали очевидные сверхсветовое движение в самолете блазара.[21] TXS 0506 + 056 - один из блазаров, регулярно отслеживаемых 40-метровый телескоп OVRO, поэтому есть почти непрерывное радио кривая блеска записывается с 2008 года.[22]

Поток гамма-излучения от TXS 0506 + 056 сильно различается, по крайней мере, в тысячу раз, но в среднем он входит в 4% самых ярких источников гамма-излучения на небе.[6][23] Он также очень яркий в радиоволнах, в 1% лучших источников.[6] Учитывая расстояние, это делает TXS 0506 + 056 одним из самых мощных по своей мощности. BL Lac объекты известно, особенно в гамма-лучах высоких энергий.[6][23]

Эмиссия нейтрино

22 сентября 2017 г. Нейтринная обсерватория IceCube обнаружил высокую энергию мюонное нейтрино, дублированный IceCube-170922A.[7] Нейтрино несло энергию ~ 290 тера – электронвольт (ТэВ); для сравнения Большой адронный коллайдер может генерировать максимальную энергию 13 ТэВ.[24] В течение одной минуты после обнаружения нейтрино IceCube отправил автоматическое оповещение астрономам по всему миру с координатами для поиска возможного источника.[7]

Поиск в этой области неба, диаметром 1,33 градуса, дал только один вероятный источник: TXS 0506 + 056, ранее известный блазар, который, как было обнаружено, находился в состоянии высокой яркости. гамма-луч эмиссия.[7][6] Впоследствии это наблюдалось на других длинах волн света через электромагнитный спектр, в том числе радио, инфракрасное, оптическое, рентгеновское и гамма-излучение.[7][25] Обнаружение нейтрино и света от одного и того же объекта было ранним примером многопользовательская астрономия.[11]

Поиск в архивных данных о нейтрино с IceCube обнаружил свидетельства более ранней вспышки нейтрино с более низкой энергией в 2014-2015 гг. (Форма Precovery ), что подтверждает идентификацию блазара как источника нейтрино.[23] Независимый анализ не обнаружил вспышки гамма-излучения в этот более ранний период нейтринной эмиссии, но подтвердил ее связь с блазаром.[6] TXS 0506 + 056 испускает шесть нейтрино. порядки величины выше по энергии, чем у ранее идентифицированных астрофизическое нейтрино источник.[6]

Наблюдения за нейтрино высоких энергий и гамма-излучением от этого источника подразумевают, что он также является источником космические лучи, потому что все три должны производиться одними и теми же физическими процессами,[26] хотя никаких прямых космических лучей от TXS 0506 + 056 не наблюдалось.[11] В блазаре заряженный пион был произведен взаимодействием протона или ядра с высокой энергией (то есть космического луча) с полем излучения или с веществом.[7] Затем пион распался на лептон и нейтрино. Нейтрино слабо взаимодействует с веществом, поэтому оно избежало блазара.[7] Достигнув Земли, нейтрино взаимодействует с антарктическим льдом, создавая мюон, что наблюдалось Черенковское излучение он генерировался при прохождении через детектор IceCube.[7]

Анализ 16 наблюдений радиодиапазона с очень длинной базой 15 ГГц за период с 2009 по 2018 год TXS 0506 + 056 показал наличие искривленной струи или, возможно, столкновение двух струй, что могло бы объяснить генерацию нейтрино в 2014-2015 годах во время низкий поток гамма-излучения и указывает на то, что TXS 0506 + 056 может быть нетипичным блазаром.[27]

В 2020 году исследование с использованием глобальной сети телескопов MASTER показало, что TXS 0506 + 056 находился в "выключенном" состоянии в оптическом спектре через 1 минуту после предупреждения о событии IceCube-170922A и снова включился через 2 часа. Это указывало бы на то, что Blazar находился в состоянии нейтринной эффективности.[28].

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Brown, A.G.A .; и другие. (Коллаборация Gaia) (август 2018 г.). "Гайя Выпуск данных 2: сводка содержания и свойств опроса ". Астрономия и астрофизика. 616. A1. arXiv:1804.09365. Bibcode:2018A & A ... 616A ... 1G. Дои:10.1051/0004-6361/201833051. Запись Gaia DR2 для этого источника в VizieR.
  2. ^ «TXS 0506 + 056». SIMBAD. Центр астрономических исследований Страсбурга.
  3. ^ а б c Пайано, Симона; Фаломо, Ренато; Тревес, Альдо; Скарпа, Риккардо (2018). "Красное смещение объекта BL Lac TXS 0506 + 056". Астрофизический журнал. 854 (2): L32. arXiv:1802.01939. Bibcode:2018ApJ ... 854L..32P. Дои:10.3847 / 2041-8213 / aaad5e.
  4. ^ Кейвани, А .; Murase, K .; Petropoulou, M .; Fox, D. B .; Ченко, С.Б .; Чаты, С .; Coleiro, A .; Delaunay, J. J .; Dimitrakoudis, S .; Эванс, П. А .; Kennea, J. A .; Marshall, F.E .; Mastichiadis, A .; Osborne, J. P .; Santander, M .; Tohuvavohu, A .; Терли, К. Ф. (2018). «Мультипросменное изображение пылающего блазара TXS 0506 + 056: последствия для излучения нейтрино высоких энергий и ускорения космических лучей». Астрофизический журнал. 864 (1): 84. arXiv:1807.04537. Bibcode:2018ApJ ... 864 ... 84K. Дои:10.3847 / 1538-4357 / aad59a. с учетом его красного смещения z = 0,3365 (Пайано и др., 2018) и согласованной космологии расстояние светимости TXS 0506 + 056 равно dL ≈ 1750Мпк.
  5. ^ Коуэн, Дуг; Кейвани, Азаде; Фокс, Дерек (12 июля 2018 г.). «Обсерватория IceCube обнаруживает нейтрино и обнаруживает блазар как его источник». Разговор. Получено 21 июля 2018.
  6. ^ а б c d е ж г час Padovani, P .; Giommi, P .; Resconi, E .; Glauch, T .; Arsioli, B .; Саакян, Н .; Хубер, М. (2018). «Рассечение области вокруг IceCube-170922A: блазар TXS 0506 + 056 как первый космический источник нейтрино». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 480 (1): 192. arXiv:1807.04461. Bibcode:2018МНРАС.480..192П. Дои:10.1093 / mnras / sty1852.
  7. ^ а б c d е ж г час Aartsen; и другие. (Коллектив IceCube, Fermi-LAT, MAGIC, AGILE, ASAS-SN, HAWC, HESS, INTEGRAL, Kanata, Kiso, Kapteyn, Liverpool Telescope, Subaru, Swift / NuSTAR, VERITAS, команды VLA / 17B-403) (12 июля 2018). «Многоканальные наблюдения за вспыхивающим блазаром, совпадающим с высокоэнергетическим нейтрино IceCube-170922A». Наука. 361 (6398): eaat1378. arXiv:1807.08816. Bibcode:2018Научный ... 361.1378I. Дои:10.1126 / science.aat1378. PMID  30002226.
  8. ^ Клири, Д. (12.07.2018). «Призрачная частица, пойманная в полярном льду, открывает новый взгляд на Вселенную». Наука. Дои:10.1126 / science.aau7505.
  9. ^ Сигел, Итан. "Космическое первое: нейтрино сверхвысоких энергий, обнаруженные в пылающих галактиках по всей Вселенной". Forbes. Получено 2018-07-16.
  10. ^ Прощай, Деннис. «Он появился из черной дыры и приземлился в Антарктиде». Нью-Йорк Таймс. Получено 2018-07-16.
  11. ^ а б c Кастельвекки, Давиде (12.07.2018). «Одиночная субатомная частица освещает загадочное происхождение космических лучей». Природа. 559 (7714): 309–310. Bibcode:2018Натура.559..309C. Дои:10.1038 / d41586-018-05703-у. ISSN  0028-0836. PMID  30018433.
  12. ^ [8][9][10][11]
  13. ^ "Подробная информация о сокращении: TXS". Словарь номенклатуры небесных объектов. Центр астрономических исследований Донна в Страсбурге. Получено 17 июля 2018.
  14. ^ Дуглас, Джеймс Н; Баш, Фрэнк Н; Бозян, Ф. Аракел; Торренс, Джеффри В; Вулф, Чип (1996). «Техасское исследование радиоисточников, охватывающих -35,5 градусов <склонение <71,5 градусов на 365 МГц». Астрономический журнал. 111: 1945. Bibcode:1996AJ .... 111.1945D. Дои:10.1086/117932.
  15. ^ "Пятилетний взгляд Ферми на гамма-небо". Goddard Media Studios. НАСА. 21 августа 2013 г.
  16. ^ Лоуренс, К. Р.; Bennett, C.L; Гарсия-Баррето, Дж. А; Гринфилд, П. Э; Берк, Б.Ф. (1983). «Наблюдения источников на частоте 5 ГГц в обзоре Аресибо на 611 МГц». Серия дополнений к астрофизическому журналу. 51: 67. Bibcode:1983ApJS ... 51 ... 67L. Дои:10.1086/190840.
  17. ^ а б Halpern, J.P .; Eracleous, M; Маттокс, Дж. Р. (2003). "Красные смещения кандидатов в гамма-блазары". Астрономический журнал. 125 (2): 572. Bibcode:2003AJ .... 125..572H. Дои:10.1086/345796.
  18. ^ Massaro, E; Giommi, P; Лето, С; Марчегиани, П; Маселли, А; Перри, М; Piranomonte, S; Sclavi, S (2009). «Рома-БЗЦАТ: Многочастотный каталог блазаров». Астрономия и астрофизика. 495 (2): 691. arXiv:0810.2206. Bibcode:2009 A&A ... 495..691M. Дои:10.1051/0004-6361:200810161.
  19. ^ Lamb, R.C; МакОмб, Д. Дж (1997). «Точечные источники гамма-излучения ГэВ». Астрофизический журнал. 488 (2): 872. Bibcode:1997ApJ ... 488..872L. CiteSeerX  10.1.1.26.4084. Дои:10.1086/304736.
  20. ^ Абдо, А. А; Аккерманн, М; Аджелло, М; Аллафорт, А; Antolini, E; Этвуд, В. Б.; Axelsson, M; Бальдини, L; Балет, J; Barbiellini, G; Bastieri, D; Baughman, B.M; Бехтол, К; Беллаццини, Р. Беренджи, Б; Blandford, R.D; Блум, E.D; Bogart, J. R; Bonamente, E; Borgland, A.W; Бувье, А; Брегеон, Дж; Брез, А; Бригида, М; Брюль, П; Buehler, R; Burnett, T. H; Бусон, S; Калиандро, Г. А; и другие. (2010). "Первый каталог активных ядер галактик, обнаруженных телескопом большой площади Ферми". Астрофизический журнал. 715 (1): 429–457. arXiv:1002.0150. Bibcode:2010ApJ ... 715..429A. Дои:10.1088 / 0004-637X / 715/1/429.
  21. ^ Lister, M. L; Aller, M. F; Aller, H.D; Homan, D. C; Келлерманн, К. I; Ковалев Ю.Ю .; Пушкарев, А.Б; Ричардс, Дж. Л; Роза; Саволайнен, Т (2013). "Мохаве. Вариации ориентации струй в масштабе Парсека и сверхсветовое движение в активных галактических ядрах". Астрономический журнал. 146 (5): 120. arXiv:1308.2713. Bibcode:2013AJ .... 146..120л. Дои:10.1088/0004-6256/146/5/120.
  22. ^ Ричардс, Джозеф Л; Макс-Мербек, Вальтер; Павлиду, Василики; Кинг, Оливер Джи; Пирсон, Тимоти Дж; Ридхед, Энтони С.С.; Ривз, Родриго; Шеперд, Мартин С; Стивенсон, Мэтью А; Вайнтрауб, Лоуренс С; Фурманн, Ларс; Ангелакис, Эммануил; Антон Зенсус, J; Хили, Стивен Э; Романи, Роджер В; Шоу, Майкл С; Грейндж, Кит; Биркиншоу, Марк; Ланкастер, Кэти; Worrall, Diana M; Тейлор, Грегори Б. Коттер, Гаррет; Бустос, Рикардо (2011). «Блазары в эпоху Ферми: программа мониторинга 40-метрового телескопа OVRO». Серия дополнений к астрофизическому журналу. 194 (2): 29. arXiv:1011.3111. Bibcode:2011ApJS..194 ... 29R. Дои:10.1088/0067-0049/194/2/29.
  23. ^ а б c Aartsen; и другие. (IceCube Collaboration) (12 июля 2018 г.). «Эмиссия нейтрино со стороны блазара TXS 0506 + 056 до сигнала тревоги IceCube-170922A». Наука. 361 (6398): 147–151. arXiv:1807.08794. Bibcode:2018Научный ... 361..147I. Дои:10.1126 / science.aat2890. PMID  30002248.
  24. ^ Уэбб, Джонатан (21 мая 2015 г.). «БАК побил рекорд энергии столкновений». Новости BBC. Получено 21 июля 2018.
  25. ^ Финкбайнер, Энн (2018-04-17). «Вестники с неба». Scientific American. 318 (5): 36–41. Bibcode:2018SciAm.318e..36F. Дои:10.1038 / scientificamerican0518-36. ISSN  0036-8733. PMID  29672499.
  26. ^ Де Анжелис, Алессандро; Пимента, Марио (2018). Введение в физику элементарных частиц и астрономических частиц (многопользовательская астрономия и ее основы физики элементарных частиц). Springer. Дои:10.1007/978-3-319-78181-5. ISBN  978-3-319-78181-5.
  27. ^ Britzen, S .; Fendt, C .; Böttcher, M .; Заячек, М .; Jaron, F .; Пащенко, И. Н .; Araudo, A .; Карась, В .; Куртанидзе О. (2 октября 2019 г.). "Космический коллайдер: было ли нейтрино IceCube генерироваться в прецессирующем взаимодействии реактивной струи в TXS 0506 + 056?". Астрономия и астрофизика. 630: A103. Bibcode:2019A & A ... 630A.103B. Дои:10.1051/0004-6361/201935422.
  28. ^ Липунов, В. М .; Корнилов, В.Г .; Жирков, К .; Горбовской, Е .; Буднев, Н. М .; Бакли, Д. А. Х .; Реболо, Р .; Serra-Ricart, M .; Подеста, Р .; Тюрина, Н .; Гресс, О. (15.06.2020). «Оптические наблюдения обнаруживают убедительные доказательства существования предшественника высокоэнергетического нейтрино». Астрофизический журнал. 896 (2): L19. Дои:10.3847 / 2041-8213 / ab96ba. ISSN  2041-8213.

внешние ссылки

Координаты: Карта неба 05час 09м 25.96370s, +05° 41′ 35.3279″