Википедия

Маркарян 501

Маркарян 501 (Mrk 501) — галактика, спектр которой простирается до гамма-лучей с крайне высокой энергией[6]. Является блазаром или лацертидой, обладает активным ядром, джет которого направлен в сторону Земли.

Маркарян 501
Галактика
История исследования
Открыватель Вениамин Маркарян
Дата открытия 1974
Обозначения 4C39.49
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000.0)
Созвездие Геркулес
Прямое восхождение 16ч 53м 52,21с[1]
Склонение 39° 45′ 37,60″[1]
Видимые размеры 94,86" × 71,1" [2]
Видимая зв. величина 13,29 ± 0,13[3]
Характеристики
Тип S0 [2]
Входит в Abell 2199[вд][4]
Лучевая скорость 9925,4 ± 16,5 км/с[5], 9922,3 ± 16,4 км/с[5], 9955,3 ± 14,5 км/с[5], 9888 ± 13,6 км/с[5] и 9934,1 ± 15,2 км/с[5]
z 0,033640
Расстояние 456 млн св. лет (140 млн пк)
Радиус ~3857,4 кпк (оценка)[2]
Информация в базах данных
SIMBAD 7C 165211.80+395026.00
Логотип Викиданных Информация в Викиданных ?

В области гамма-лучей высочайшей энергии, при энергии фотонов выше 1011 эВ (0,1 ТэВ), галактика является ярчайшим объектом на небе[7]. Красное смещение объекта равно z = 0,034[8].

Галактика была исследована и занесена в каталог Вениамином Маркаряном в 1974 году[9]. Впервые на то, что галактика излучает гамма-лучи высокой энергии, указал в 1996 году Джон Куинн в Обсерватории имени Уиппла[8][10].

Галактика

править

Эллиптическая галактика, расположена в созвездии Геркулеса и обладает прямым восхождением 16h 53.9m и склонением +39° 45'. Видимые размеры составляют 1.2 × 1 угловую минуту[11].

Гамма-излучение

править

Гамма-излучение от Mrk 501 сильно переменно, при этом возникают [8] Гамма-спектр Mrk 501 обладает двумя горбами. Один из них расположен ниже 1 кэВ в области рентгеновских лучей, другой обладает энергией более 1 ТэВ. В течение вспышек и выбросов пики излучения возрастают по мощности и частоте[8]. Вспышки продолжаются 20 минут, подъём занимает 1 минуту, это было измерено телескопом MAGIC. При вспышках гамма-излучение с высокой энергией (около 1.2 ТэВ) запаздывает на 4 минуты по сравнению с излучением энергии 0,25 ТэВ[12]. Эта задержка приводит к возникновению различных теорий, включая теорию квантовой пены[13]. Квантовая пена создавала бы вариации скорости света для гамма-лучей высокой энергии и радиоволн низкой энергии. Такие вариации противоречили бы лоренцову инварианту, но могут давать подсказку для теории Великого объединения. Тем не менее, наблюдения доктора Флойда Стекера из NASA, касающиеся галактик Mrk 501 и Mrk 421, показали, что лоренц-инвариантность не нарушается[14]. Галактика также является переменной, её видимая звёздная величина меняется от 14,5 до 13,6[15].

В течение наблюдений были обнаружены вспышки со средним темпом 1 вспышка за 7 минут. Космические лучи (фермионные или массивные космические лучи, а не фотоны) были исключены из-за формы и размеров вспышек, в гамма-лучах они небольшие и имеют эллиптическую форму. Поток фотонов с энергией более 300 ГэВ в этой точке на небе в 1995 году составляет 8.1±1.5 x 10−12см−2с−1[10].

Чёрная дыра

править

Блазары, вероятно, возникают вследствие падения вещества на чёрную дыру, возможно, на двойную чёрную дыру. Дисперсия скоростей (максимальная разность скоростей к или от Земли), наблюдаемая в галактике, составляет 372 км/с, что соответствует массе чёрной дыры (0,9 — 3,4) × 109 M⊙. Однако измеренная дисперсия скоростей по данным других исследований равна 291 или 270 км/с, поэтому центральная масса может быть меньше[16]. Переменность с периодом 23 дня может означать, что вокруг центральной чёрной дыры может обращаться некоторый объект[16].

Джет

править

При помощи интерферометрии со сверхдлинными базами можно наблюдать детали распределения излучения с точностью миллисекунд дуги. Очень яркий центральный источник называют ядром. Из ядра выделяется сверхскоростной сгусток плазмы в виде узкого конуса, так называемая релятивистская струя. Спустя расстояние 30 миллисекунд дуги струя, имеющая общую длину 300 пк, делает поворот на 90° и становится веерообразной. Внутренний джет до излома обладает яркими краями или яркой структурой на лимбе шириной менее 10 мсд[17]. Обычно релятивистские струи газа выбрасываются в двух противоположных направлениях. Наблюдается джет, направленный в сторону Земли. Также есть джет, направленный от Земли. Этот джет слабее главного примерно в 1250 раз, в радиоволнах он не виден. Это должно означать, что джет является релятивистским при значении лоренц-фактора около 15 (плазма движется со скоростью около 99,8% скорости света) при угле от 15° до 25° относительно луча зрения. На частоте 408 МГц уровень мощности составляет 1,81 Ян, хотя эта величина переменна[18]. За пределами 10 кпк от центра противоположный джет становится видимым, то есть джеты становятся нерелятивистскими; значит, плазма перестаёт двигаться со скоростью, близкой к скорости света[18]. Симметричное радиоизлучение простирается до расстояния 70", что соответствует расстоянию от 120 до 200 кпк[18].

Данные каталогов

править

Первичными обозначениями были 4C 39.49 и B2 1652+39[19], Уппсальский общий каталог галактик указывает галактику как UGC 10599[20].

Другие обозначения: B1652+39 или 1H1652+398 или TeV J1653+397[21].

Примечания

править
  1. ↑ 1 2 Ochsenbein, F.; Bauer, P.; Marcout, J. The VizieR database of astronomical catalogues (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — 2000. — 10 April (vol. 143). — P. 23—32. — doi:10.1051/aas:2000169. — Bibcode: 2000A&AS..143...23O. — arXiv:astro-ph/0002122. Архивировано 14 июня 2020 года.
  2. ↑ 1 2 3 Results for Mrk 501. MARKARIAN2 – Markarian Galaxies Optical Database. Дата обращения: 6 декабря 2011. Архивировано из оригинала 18 октября 2011 года. Data base query page is at http://heasarc.nasa.gov/db-perl/W3Browse/w3table.pl?tablehead=name%3Dmarkarian2&Action=More+Options Архивная копия от 28 октября 2011 на Wayback Machine. Fill in Mrk 501 for name and click start search at bottom of page.
  3. ↑ de Paz A. G., Boissier S., Madore B. F., Seibert M., Joe Y. H., Wyder T. K., Thilker D., Bianchi L., Soo‐Chang Rey, Barlow T. A. et al. The GALEX Ultraviolet Atlas of Nearby Galaxies (англ.) // The Astrophysical Journal: Supplement Series — AAS, 2007. — Vol. 173, Iss. 2. — P. 185–255. — ISSN 0067-0049; 1538-4365 — doi:10.1086/516636 — arXiv:astro-ph/0606440
  4. ↑ SIMBAD Astronomical Database
  5. ↑ 1 2 3 4 5 Remco C. E. van den Bosch, Gebhardt K., Gültekin K., Yıldırım A., Walsh J. L. Hunting for supermassive black holes in nearby galaxies with the Hobby-Eberly telescope (англ.) // The Astrophysical Journal: Supplement Series — AAS, 2015. — Vol. 218, Iss. 1. — P. 10. — ISSN 0067-0049; 1538-4365 — doi:10.1088/0067-0049/218/1/10 — arXiv:1502.00632
  6. ↑ Aharonian, F. A. The time averaged TeV energy spectrum of Mkn 501 of the extraordinary 1997 outburst as measured with the stereoscopic Cherenkov telescope system of HEGRA (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — 1999. — Vol. 349. — P. 11—28. — Bibcode: 1999A&A...349...11A. — arXiv:astro-ph/9903386. Архивировано 17 мая 2020 года.
  7. ↑ Protheroe, Ray J.; C.L. Bhat; P. Fleury; E. Lorenz; M. Teshima; T.C. Weekes (1997-10-12). "Very high energy gamma rays from Markarian 501". arXiv:astro-pn/9710118v1. {{cite arXiv}}: Неизвестный параметр |url= игнорируется (справка)
  8. ↑ 1 2 3 4 Acciari, V. A. Spectral Energy Distribution of Markarian 501: Quiescent State vs. Extreme Outburst (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2011. — Vol. 729, no. 2. — P. 2. — doi:10.1088/0004-637X/729/1/2. — Bibcode: 2011ApJ...729....2A. — arXiv:1012.2200.
  9. ↑ Markaryan, B. E.; V. A. Lipovetskii. Galaxies with ultraviolet continuum V (англ.) // Astrophysics. — Springer, 1974. — Vol. 8, no. 2. — P. 89—99. — ISSN 0571-7256. — doi:10.1007/BF01002156. — Bibcode: 1972Ap......8...89M.
  10. ↑ 1 2 Quinn J., Akerlof C. W., Biller S., Buckley J., Carter-Lewis D. A., Cawley M. F., Catanese M., Connaughton V., Fegan D. J., Finley J. P., Gaidos J., Hillas A. M., Lamb R. C., Krennrich F., Lessard R., McEnery J. E., Meyer D. I., Mohanty G., Rodgers A. J., Rose H. J., Sembroski G., Schubnell M. S., Weekes T. C., Wilson C., Zweerink J. Detection of Gamma Rays with E > 300 GeV from Markarian 501 (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1996. — 10 January (vol. 465, no. 2). — P. L83–L86. — doi:10.1086/309878. — Bibcode: 1996ApJ...456L..83Q.
  11. ↑ Object: Galaxy UGC 10599 = Markarian 501. Дата обращения: 14 июня 2020. Архивировано 3 марта 2016 года.
  12. ↑ Albert, J. Variable VHE gamma-ray emission from Markarian 501 (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2007. — 5 December (vol. 669, no. 2). — P. 862—883. — doi:10.1086/521382. — Bibcode: 2007ApJ...669..862A. — arXiv:astro-ph/0702008. Архивировано 22 сентября 2017 года.
  13. ↑ Albert J., Ellis J., Mavromatos N. E., Nanopoulos D. V., Sakharov A. S., ((Sarkisyan EKG)). Probing quantum gravity using photons from a flare of the active galactic nucleus Markarian 501 observed by the MAGIC telescope (англ.) // Physics Letters B[англ.] : journal. — 2008. — Vol. 668, no. 4. — P. 253—257. — doi:10.1016/j.physletb.2008.08.053. — Bibcode: 2008PhLB..668..253M. — arXiv:0708.2889.
  14. ↑ Einstein Makes Extra Dimensions Toe The Line. NASA. Дата обращения: 19 декабря 2011. Архивировано 17 октября 2011 года.
  15. ↑ Barbieri, G; G. Romano. The optical variability of the galaxy Markarian 501 (англ.) // Acta Astronomica[англ.] : journal. — 1977. — Vol. 27, no. 2. — P. 195—197. — Bibcode: 1977AcA....27..195B.
  16. ↑ 1 2 Rieger, F. M.; Mannheim, K. On the central black hole mass in Mkn 501 (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — 2003. — Vol. 397. — P. 121—125. — doi:10.1051/0004-6361:20021482. — Bibcode: 2003A&A...397..121R. — arXiv:astro-ph/0210326v1.
  17. ↑ Bondi, M.; L. Feretti; M. Giroletti; K.-H. Mack; F. Mantovani; C. Stanghellini; T. Venturi; D. Dallacasa; C. Fanti; R. Fanti; G. Giovannini; E. Liuzzo; M. Orienti; A. Rossetti.: Very Long Baseline Interferometry Research. Instituto di Radioastronomia. Дата обращения: 6 декабря 2011. Архивировано из оригинала 3 февраля 2010 года. with further detail at arXiv:astro-ph/0309285
  18. ↑ 1 2 3 Giroletti, M.; G. Giovannini; L. Feretti; W.D. Cotton; P.G. Edwards; L. Lara; A.P. Marscher; J.R. Mattox; B.G. Piner; T. Venturi.: Parsec Scale Properties of Markarian 501 (11 сентября 2003). Дата обращения: 6 декабря 2011. Архивировано 14 июня 2020 года.
  19. ↑ Ulrich, Marie Helene; Shakeshaft, John R. Optical Observations of Nuclei of Galaxies // The Formation and Dynamics of Galaxies. — Dordrecht, Holland: Kluwer Academic Publishers, 1974. — С. 292. — ISBN 978-90-277-0461-0.
  20. ↑ UGC 10599. VII/26D/catalog Uppsala General Catalogue of Galaxies (UGC) (Nilson 1973). Дата обращения: 9 декабря 2011. Архивировано 18 мая 2012 года.
  21. ↑ Markarian 501. TeVCat. Дата обращения: 10 декабря 2011. Архивировано 29 апреля 2012 года.
Источник — https://ru.wiki.x.io/w/index.php?title=Маркарян_501&oldid=140189317