IXPE НАСА решает давнюю загадку джетов черных дыр

Скопление Персея - самое яркое скопление галактик, наблюдаемое в рентгеновских лучах. Миссия IXPE сфокусировалась на этом скоплении галактик, чтобы выяснить, откуда на самом деле исходит рентгеновское излучение в струе сверхмассивной черной дыры. Это первый раз, когда IXPE наблюдал скопление галактик. Это также самое продолжительное наблюдение IXPE за одной целью с момента запуска.

В центре скопления Персея находится активная галактика под названием 3C 84. Эта галактика - обычная цель для рентгеновских исследований из-за ее близости и яркости. Эта миссия измерила поляризацию 3C 84. Измерения поляризации несут информацию об ориентации и выравнивании испускаемых рентгеновских лучей.

Ученые уже считают, что рентгеновское излучение от активных галактик, таких как 3C 84, возникает в результате обратного Комптоновского рассеяния. Обратное Комптоновское рассеяние - это процесс, при котором низкоэнергетические фотоны повышаются до более высоких энергий, например, до рентгеновского диапазона. Этот процесс происходит за счет фотон-электронного рассеяния. Низкоэнергетические фотоны в этом случае называются затравочными фотонами. На основании этого исследования ученые выдвинули два сценария происхождения этих затравочных фотонов.

Первый сценарий - синхротронный самокомптоновский, когда затравочные фотоны исходят из той же струи, которая производит более высокоэнергетическое излучение. Другой сценарий предполагает, что затравочные фотоны возникают из фонового излучения за пределами струи. Это называется внешним Комптоном. Астрономы проанализировали имеющиеся данные и пришли к выводу, что для 3C 84 более вероятен сценарий синхротронного самокомптона.

Чтобы получить эти результаты, астрономы объединили наблюдения IXPE с данными рентгеновской обсерватории Чандра, ядерного спектроскопического телескопа (NuSTAR) и обсерватории Нила Герелса Свифта. Результаты исследования были опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters.