Ученые из России вместе с коллегами из Греции смогли определить происхождение и природу света от квазаров по его поляризации. Новый способ похож на принцип работы 3D-очков. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

В центрах большинства галактик расположены активные ядра, так называемые квазары. Они представляют собой сверхмассивные черные дыры, из полюсов которых вырываются струи раскаленной плазмы — джеты. Вещество вокруг таких «монстров» скапливается в огромных количествах, образуя аккреционный диск, излучающий свет. При наблюдении за такими объектами с Земли в основном видно излучение от джетов, аккреционных дисков, а также звезд, пыли и газа в галактике-хозяйке квазара.

Ученые исследуют квазары с помощью различных телескопов. Ранее было показано, что разные их части изучают свет различной поляризации — оптической упорядоченности. Обычные оптические телескопы видят ядра галактик как точки, и с их помощью нельзя понять, от какой части квазара пришел свет и куда направлен его джет. На таких приборах астрономы могут только измерять поляризацию получаемого излучения, которая, как было показано, содержит косвенную информацию о происхождении света.

Радиотелескопы обладают более высоким разрешением и позволяют увидеть направление плазменной струи. Однако они совсем не видят свет от самых интересных центральных областей, включая аккреционный диск. Поэтому в новой работе поддержанные грантом Российского научного фонда астрономы скомбинировали сильные стороны различных методов наблюдения, чтобы детально «разглядеть» центры галактик.

«Сам факт того, что излучение джета имеет поляризацию, известен давно. В новом исследовании мы совместили данные от двух видов телескопов — радио- и оптических — и показали, что она направлена именно вдоль джета. Из этого следует, что горячая плазма двигается в магнитном поле, закрученном как пружина», — отмечает руководитель лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной МФТИ Юрий Ковалев.

Также оказалось, что измерения поляризации полученного телескопом света помогают понять, какая его часть пришла от джета, и вычислить направление струи. Это похоже на просмотр через 3D-очки, которые позволяют глазам видеть разные картинки. Другими способами оптический телескоп такую информацию о диске и джете не дает.

Полученные учеными результаты важны для построения моделей и изучения черных дыр, дисков вокруг них, а также механизма ускорения частиц до скорости света в их непосредственной близости.