Пять миллиардов лет назад сильное возмущение потрясло область рядом с гигантской черной дырой в центре галактики 3C 279. 14 июня импульс высокоэнергетического света, произведенный этим событием, наконец достиг Земли, установив от детекторов на борту космического гамма-телескопа НАСА «Ферми» и других спутников. Астрономы всего мира направили инструменты на галактику, чтобы более детально наблюдать за этой короткой, но рекордной вспышкой.
«Однажды 3C 279 была всего лишь одной из многих активных галактик, которые мы видим, а на следующий день она стала самой яркой на гамма-небе», - сказала Сара Кутини, ученый, работающий на телескопе Fermi Large Area Telescope в Итальянском Центр научных данных космического агентства в Риме.
3C 279 - знаменитый блазар, галактика, чья высокоэнергетическая активность обеспечивается сверхмассивной черной дырой в центре, масса которой в миллиард раз превышает массу Солнца, а размер примерно равен нашей планетной системе. Когда материя падает на черную дыру, некоторые частицы разлетаются почти со скоростью света по паре струй, направленных в противоположные стороны. Что делает блазар таким ярким, так это то, что одна из этих струй частиц направлена почти прямо на нас.
«Эта вспышка является самой динамичной вспышкой, которую Ферми видел за семь лет своей работы, она стала в 10 раз ярче за одну ночь», - сказала Элизабет Хейс, заместитель научного сотрудника проекта Ферми в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Астрономы считают, что за вспышку, вероятно, ответственны какие-то изменения внутри джета, но они не знают, что именно.
Самым ярким постоянным источником гамма-излучения на небе является пульсар Вела, который находится на расстоянии около 1000 световых лет. 3C 279 находится в миллионы раз дальше, но во время этой вспышки стала в четыре раза ярче Vela. Это соответствует колоссальному высвобождению энергии, которое не может поддерживаться долго. К 18 июня галактика потускнела до нормального уровня гамма-излучения.
Быстрое затухание - вот почему астрономы спешат собирать данные, как только обнаруживают вспышку блазара. «Наш приоритет - проводить наблюдения, пока объект еще яркий», - сказал Масааки Хаяшида, член команды Ферми в Институте исследований космических лучей Токийского университета. «После того, как все закончится, мы сможем попытаться понять механизмы, приводящие его в действие».
Гамма-спутник AGILE Итальянского космического агентства первым сообщил о вспышке, за ним последовал Fermi. Быстрые последующие наблюдения были сделаны спутником НАСА Swift и космическим кораблем INTEGRAL Европейского космического агентства, которые, как оказалось, смотрели в правильном направлении вместе с оптическими и радиотелескопами на земле.
3C 279 занимает особое место в истории гамма-астрономии. Во время вспышки в 1991 году, обнаруженной прибором EGRET на недавно запущенной Комптоновской гамма-обсерватории НАСА (CGRO), которая работала до 2000 года, галактика установила рекорд самого далекого и яркого источника гамма-излучения, известного в то время.«Хотя мы не ожидали найти галактику такой яркой, вскоре нас ждал гораздо больший сюрприз», - вспоминает Роберт Хартман, который руководил первым исследованием гамма-лучей 3C 279 в CGRO, а сейчас является членом группы Fermi в Годдард. «Его яркость существенно менялась, став в четыре раза ярче в течение 10 дней».
Вспышка 14 июня быстро усилилась менее чем за сутки и достигла пика 16 июня, вызвав вспышку гамма-излучения в 10 раз ярче, чем вспышка 1991 года. Эти быстрые изменения передают информацию о размере излучающей области, который не может быть больше, чем расстояние, которое свет может пройти во время вспышки.
Середина июня оказалась напряженным периодом для команды Fermi. По мере того, как спутниковый телескоп Large Area Telescope изучал 3C 279, его монитор гамма-всплесков стал самым загруженным с момента начала миссии. Инструмент уловил серию вспышек на Солнце, что само по себе необычно, а также несколько вспышек от V404 Лебедя, двойной системы, содержащей черную дыру, которая извергается каждые несколько десятилетий.