Используя космические обсерватории и наземные средства, китайские астрономы исследовали блазар, известный как PG 1553+113. Результаты этого исследования проливают больше света на поведение этого объекта, указывая на то, что в нем находится двойная система сверхмассивной черной дыры. Исследование было опубликовано 5 октября на arXiv.

Блазары — это очень компактные квазары, связанные со сверхмассивными черными дырами (SMBHS) в центрах активных гигантских эллиптических галактик. Они принадлежат к большей группе активных галактик, в которых находятся активные ядра галактик (AGN), и являются наиболее многочисленными внегалактическими источниками гамма-излучения. Их характерными чертами являются релятивистские струи, направленные почти точно в сторону Земли.

При красном смещении 0,5 PG 1553+113 является блазаром, демонстрирующим 2,2-летнюю квазипериодичность в кривой гамма-излучения. Предыдущие исследования этого блазара показали, что эта изменчивость может быть связана с реактивной прецессией в двойной системе SMBH. Однако кривая гамма-излучения показывает более слабые вспышки вблизи основных, которые могут указывать на признаки двойных струй в системе.

Поэтому группа астрономов во главе с Шифэн Хуангом из Шаньдунского университета в Китае решила исследовать кривую рентгеновского излучения и спектры PG 1553+113, наблюдавшиеся в период с 2012 по 2020 год. Они проанализировали данные, полученные с помощью космических аппаратов НАСА Swift и Fermi, спутника ЕКА XMM-Newton, а также радиообсерватории Оуэнс-Вэлли (OVRO).

«Мы изучаем поток и спектральную изменчивость PG 1553+113 в долгосрочных временных масштабах с использованием рентгеновских данных Swift и XMM-Newton, собранных за период 2012-2020 годов», — написали исследователи в статье.

Кривая рентгеновского излучения PG 1553+113 демонстрирует несколько основных и слабых вспышек во время восьмилетнего периода мониторинга. Было отмечено, что в целом основные рентгеновские вспышки и некоторые слабые вспышки согласуются с соответствующими вспышками, наблюдаемыми в гамма-диапазоне. Астрономы наблюдали поведение «сильнее, когда ярче» в рентгеновском излучении как для основных, так и для слабых вспышек, и поведение «мягче, когда ярче» в спокойных состояниях.

Согласно статье, изменчивость в рентгеновском диапазоне, скорее всего, обусловлена эффектом прецессии двух струй в двойной системе сверхмассивной черной дыры. Астрономы объяснили, что каждая черная дыра имеет свою собственную струю, а движение черных дыр по орбите вызывает квазипериодическое изменение кривых света.

Основываясь на результатах для кривой рентгеновского излучения и корреляции между диском и струей, исследователи рассчитали массу этой двоичной системы SMBH. Они обнаружили, что первичная черная дыра имеет массу около 347 миллионов солнечных масс, в то время как масса вторичной составляет примерно 140 миллионов солнечных масс, что дает соотношение масс на уровне 0,41.

Авторы статьи добавили, что их результаты являются неопределенными, и для получения окончательных выводов относительно двоичной черной дыры требуются дальнейшие наблюдения PG 1553+113.