Более десяти лет наблюдений за блазаром Ton 599 раскрыли природу его вспышек

Международная команда астрономов подвела итоги многолетнего исследования оптической переменности яркого блазара Ton 599. Учёные объединили данные фотометрических и спектроскопических наблюдений, чтобы понять механизмы, управляющие его активностью.

В ходе работы были проанализированы данные, собранные в рамках международной коллаборации WEBT с 2011 по 2023 год, а также измерения обсерватории Стюард. Анализ показал, что изменения яркости объекта имеют сложную природу и лучше всего описываются лог-нормальным распределением, что указывает на взаимосвязанность и стохастический характер процессов в его ядре.

Была обнаружена чёткая зависимость между уровнем излучения и его дисперсией, а спектры мощности подтвердили преобладание «красного шума». Это свидетельствует о том, что долгосрочная переменность объекта обусловлена множеством накладывающихся друг на друга случайных процессов.

Особый интерес представляет обнаруженная внутрисуточная изменчивость. Её анализ позволил оценить размеры области, где рождается оптическое излучение: от нескольких сотен до тысяч астрономических единиц. Магнитное поле в этой зоне оценивается величиной от 0,14 до 0,5 гаусса.

Изучение зависимости цвета от яркости выявило три различных режима. При низкой светимости объект становится краснее по мере роста яркости, что может объясняться тепловым излучением аккреционного диска. На средних уровнях цвет остаётся практически неизменным, а в периоды ярчайших вспышек наблюдается «посинение», характерное для синхротронного механизма излучения в релятивистской струе.

На основе спектральных линий учёные уточнили массу центральной сверхмассивной чёрной дыры, которая составила порядка 10⁸ масс Солнца. Это значение хорошо согласуется с предыдущими независимыми оценками.

Отдельно исследователи отметили, что самые быстрые вспышки возникают в компактной области, расположенной примерно в 206 астрономических единицах от центра. Эта зона оказалась заметно ближе к ядру, чем области, ответственные за генерацию мощного гамма-излучения.

Полученные результаты подчёркивают, что сложное поведение блазара Ton 599 является следствием комбинации нескольких физических процессов. К ним относятся изменения в аккреционном потоке, пересоединение магнитных полей и особенности геометрии релятивистской струи, направленной почти точно на Землю.

Работа демонстрирует важность долгосрочных наблюдательных кампаний для понимания физики самых энергичных объектов во Вселенной. Полученные данные служат основой для проверки теоретических моделей, описывающих активные ядра галактик.