Международная команда астрономов произвела подробное кинематическое исследование радиогалактики, известной как 3C 84. Это исследование позволяет глубже понять свойства данного источника и его связь с гамма-излучением.

Радиогалактики испускают огромное количество радиоволн со стороны центральных ядер. Черные дыры, лежащие в центрах этих галактик, аккрецируют газ и пыль, генерируя высокоэнергетические джеты, наблюдаемые в радиодиапазоне, которые ускоряют заряженные частицы до высоких скоростей.

Астрономов особенно интересуют яркие в гамма-диапазоне галактики, ось которых расположена под углом к нам, поскольку их изучение может дать уникальную возможность изучить зоны интенсивного высокоэнергетического излучения и процессы ускорения частиц. Благодаря наблюдениям таких галактик, исследователи могут взглянуть на джеты «сбоку» и получить представление о тонкой структуре джета и ее связи с гамма-излучением.

Расположенная в скоплении галактик Персей и имеющая красное смещение 0,018, галактика 3C 84 представляет собой источник, соответствующий сейфертовской галактике NGC 1275 (другое название Персей А) в радиодиапазоне. Поскольку галактика 3C 84 является одной из самых ярких радиогалактик, морфология ее джетов неоднократно изучалась в прошлом. Наблюдения показывают, что самый недавний период активности джета этой радиогалактики, вероятно, начался в 2005 г., когда было отмечено общее возрастание плотности потока излучения со стороны этого источника и формирование области, известной как C3 – которая появилась со стороны предполагаемой области истока джета под названием C1. Более того, этот источник также демонстрирует обширную, тусклую зону квазистационарного излучения, известную как C2, смещенную примерно на 40 градусов по отношению к излучению наблюдаемого джета.

Однако, несмотря на многочисленные исследования галактики 3C 84, физические процессы, лежащие в основе высокоэнергетического излучения, регистрируемого со стороны этого источника, до настоящего времени оставались недостаточно хорошо изучены. Поэтому группа под руководством Джеффри А. Ходжсона (Jeffrey A. Hodgson) из Университета Седжон в Сеуле, Южная Корея, провела подробный анализ кинематики джета галактики 3C 84 за период между 2010 и 2017 г.

Исследование показало, что периферийные области джета движутся медленно, в то время как зона максимальных скоростей лежит в пределах сферы радиусом в 125 000 гравитационных радиусов той зоны, в которой формируется джет. Максимальная скорость потока частиц внутри джета достигает 90 процентов от скорости света, выяснили авторы. Полученные данные показали, что гамма-излучение возникает в результате взаимодействия медленно движущихся областей джета с более быстро движущимися областями.