Диссертация (Анализ возмущений в джетах блазаров с сильным гамма-излучением), страница 10

Мы обнаружили несколько небольших вращений плоскости оптической поляризации,совпадающих со временем выброса К2 в пределах 3 σ , однако для уверенныхизмерений мы имеем слишком мало точек (не более 4-х в каждом случае).Помимо этого, позиционный угол К2 в джете (  Θ¡ 49) значитель-66Таблица 3.5. Поляризационные свойства компонент на VLBA изображенияхMJDУзел Поток (Ян) p %χДата55724.5K80.1027.4 146.2 12 JUN 201155763.5. ..0.1219.0 135.0 21 JUL 201155796.5. ..0.1518.7 116.8 23 AUG 201155820.5. ..0.0823.2 117.3 16 SEP 201155850.5. ..0.0823.8 122.6 16 OCT 201155897.5. ..0.1115.4 144.8 02 DEC 2011но отличается от среднего направления джета (поненты К2 в радиоядре наблюдается20).

Перед выбросом комнебольшая вспышка (RJD 54885),которая совпадает с оптической вспышкой “1” (см. табл. 3.6). Во время этойвспышки позиционный угол поляризации радиоядра составлял 76, что зна-чительно отличается как от среднего позиционного угла оптической поляризации, так и от среднего позиционного угла поляризации радиоядра (12).Наблюдается резкий скачок позиционного угла оптической поляризации в мо- 54923: χ изменяется от 78 до 45. Последнее согласуется с позиционным углом компоненты К2 (χ 45 ) в момент RJD 54981, когда узелмент RJDвпервые был виден отдельно от ядра на радиоизображении. Это предполагаетсвязь между событиями в оптическом и радиодиапазоне.Компонента K3: Появление К3 сопровождалось (в пределах 1 σ ) враще-нием позиционного угла оптической поляризации на 27 (RJD55063—55068, 4.5 градусов в день) и регистрацией источника в гамма-диапазоне.

На оп-тической кривой блеска виден широкий максимум с центром на RJD=55024,который в пределах 3 σ совпадает с временем выброса К3 и регистрацией источника в гамма-диапазоне.67Таблица 3.6. Характеристики оптических вспышекNОптическаягаммавспышка (RJD) -излучениеВращение Скорость вращения Узел Типχopt( )χopt( /день)154891.807---K2A255020.307Да274.5K3B355182.447Да18015.7K4A3a55217.384Да--K4B455319.363---K5B555637.580Да33313.3K8A655669.434Да--K9B755789.258---K10B855900.574---K11BКомпонента K4: Выброс узла К4 в пределах 1 σ совпадает с вращениемпозиционного угла оптической поляризации на 180 (со скоростью 15.7 градусов в день), увеличением оптической поляризации до 20%, оптической вспышкой, вспышкой в радиодиапазоне на частоте 37 ГГц (RJD=55192, S=2.17 0.14Ян) и регистрацией источника в гамма-диапазоне.

В пределах 2 σ от моментавыброса компонента К4 наблюдался исторический максимум оптической поляризации источника (RJD=55217, P=41%).Компонента K5: Время выброса К5 совпало с оптической вспышкой наRJD=55319 (SR 1.96 мЯн, P 12%). В данном случае не было обнаруженовращения позиционного угла оптической поляризации, но наблюдалось увеличение степени оптической поляризации в форме плато со средним значением 17% и вспышка на 37 ГГц.Компоненты K6 и K7: Компоненты К6 и К7 были зарегистрированы толь-68ко на 3-х эпохах и являются достаточно слабыми, хотя ясно видны на картахполяризации на частоте 43 ГГц.

На кривой блеска видно некоторое увеличениепотока в полосе R (до 0.81 мЯн) и достаточно высокий уровень оптической поляризации (до 18%) внутри интервала 2 σ относительно выброса K6. Подобноеповедение мы видим и для выброса К7 в пределах 1 σ : небольшое увеличениепотока в полосе R (до 0.72 мЯн) и поляризации (до 19%). Тем не менее мы не обнаружили сильной активности в оптическом или гамма-диапазонах, подобнойтой, что мы видели в случае компонент К2-К5.Компонента K9: Сильная переменность на масштабах менее дня былазарегистрирована в ночь 24 апреля 2011 (увеличение блеска на0.m7 за7часов). Эта переменность в пределах 2 σ совпала с выбросом компоненты K9.Во время этой вспышки поток в полосе R увеличился до 2.47 мЯн, а уровеньполяризации возрос до 28%.Компонента K10: Узел К10 был выброшен после вспышки в полосе RRJD=55789 (в пределах 2 σ ), что также совпало со вспышкой на 37 ГГц (RJD 1.66 Ян), в то время как уровень оптической поляризации во времяэтой вспышки был достаточно скромным ( 10% ).=55786, SКомпонента K11: Компонента К11 была выброшена во время оптическойвспышки RJD=55900 в пределах 2 σ .

Оптическая вспышка сопровождаласьвспышкой на 37 ГГц, а уровень оптической поляризации достиг значения 19%через 10 дней после максимума оптической вспышки (RJD 55910).Компонента A1 - стационарная компонента на расстоянии 0.070.01 мсекот ядра. В работе [44] было показано, что стационарные компоненты наблюдаются в джетах многих объектов, и, как правило, находятся на расстоянии около1-3 мсек от ядра. В данной работе предлагается 3 категории моделей для объяснения стационарных компонент: а) стоячая реколлимационная ударная волна,обусловленная разницей в давлении во внутренней и внешней частях джета; б)место максимального Доплеровского усиления, где джет изгибается; с) стаци-69онарная ударная волна, где джет резко искривляется.

Мы предполагаем, чтокомпонента A1 скорее всего относится к типу “а”, поскольку она квазистационарна со временем жизни от нескольких месяцев до года.3.4. Обсуждение и выводыНачиная с середины февраля 2011 года объект показывает мощную активность в оптическом диапазоне. Полученные в ходе работы оптические фотометрические и поляриметрические наблюдения плотно покрывают этот период. Помимо этого, получен обширный набор VLBA-изображений объекта на частоте43 ГГц, что позволило провести сравнение оптической активности с поведением парсекового джета источника.

При анализе наблюдательных данных былисделаны следующие выводы:1. За весь период наблюдений источник показывал сильную переменностьв оптическом диапазоне, парсековый джет также был очень активен. Отядра джета отделялись примерно 3 новые компоненты в год.2. Согласно нашему анализу, 8 из 11-ти компонент (K2, K3, K4, K5, K8, K9,K10, K11) были выброшены из ядра во время сильных оптических вспышек (с разбросом по времени от 1 до 3 σ относительно Teject ). В 4-х из 8-миэтих случаев источник был зарегистрирован в гамма-диапазоне (уровеньпотока превышал 5107 фот см2 с1 ).

Во всех этих случаях максимумыгамма-излучения совпадали с оптическими. Наблюдался лишь один случай, когда точка в гамма-диапазоне не совпала с оптической активностью.3. Было обнаружено 3 случая плавного вращения позиционного угла оптической поляризации во время выброса новых компонент из ядра джета. Приэтом вращение позиционного угла оптической поляризации c самой медленной скоростью соответствовало появлению компоненты K3, скорость70движения которой в джете была примерно в 2 раза меньше средней скорости в джете.4. Поведение источника во время оптической вспышки в марте-апреле 2011года может быть объяснено излучением долгоживущей компоненты с постоянными параметрами Стокса и новой компонентой с сильной переменностью, позиционный угол оптической поляризации которой вращается со 13/день с начала вспышки до момента, соответствующегомаксимуму потока и затем остановившегося на уровне 310 .

При исправлении за неопределенность k 180 , значение позиционного угла оптическойполяризации соответствует 50 , что значительно отличается от состояния перед вспышкой (6 ). Такое быстрое монотонное вращение можетскоростьюбыть объяснено движением по спирали переменного источника в геликоидальном магнитном поле (нового сверхсветового узла яркости) [72, 73].На VLBA-картах на 43 ГГц видно появление нового релятивистского узлаяркости К8, совпадающее в пределах 1 σ (относительно времени выбросаTeject ) с максимумом на кривой блеска в фильтре R, вспышкой в гаммадиапазоне и на 37 ГГц.5.

Согласно оптическим данным поляризационные параметры переменного 27%, χ 25, “c” в Таб.3.2) близки к поляризационнымпараметрам компоненты K8 (p 27%, χ 34 см. Таб.3.5) в эпоху (12источника (pиюня 2011 года), когда компонента впервые была видна отдельно от ядрана радиокартах. Узел К8 сохранял высокий уровень поляризации и наболее поздних эпохах.6.

Была обнаружена сильная переменность потока и уровня поляризациина масштабах менее суток. Такая переменность может отражать тонкуюструктуру магнитного поля, что следует ожидать, если плазма джета тур-71булентна [74]. Переменность, наблюдаемая 24 апреля 2011 г., совпадает совспышкой в гамма-диапазоне и выбросом компоненты K9 в пределах 2 σ(от времени выброса Teject ). Однако не исключено, что эта гамма-вспышкаможет быть связана с компонентой K8, движущейся по джету. Взаимодействие К8 со стоячей реколлимационной ударной волной (А1) могло привести ко второй гамма-вспышке и сильной переменности на масштабах менеесуток, аналогично случаю 3C 454.3 [75].

Исходя из скорости движения, K8достигла бы А1 примерно за 30 дней, что согласуется с промежутком между двумя максимумами в гамма-диапазоне (42 дня). Таким образом, K9может быть новой компонентой, порожденной взаимодействием K8 и А1.Подобное поведение можно видеть и при появлении К4. Две вспышки вгамма- диапазоне произошли с промежутком 28 дней, тогда как время,необходимое компоненте К4, чтобы достигнуть А1, составляет41 день.7.

За весь период наших наблюдений наибольший уровень потока в радиоядре на частоте 43 ГГц соответствовал самой мощной оптической вспышке.Помимо этого, во время данной оптической вспышки наблюдался высокийуровень поляризации в ядре ( 13%), который упал до 2% после вспышки.Меньшее значение уровня поляризации в радиодиапазоне по сравнениюс уровнем в оптике может быть объяснено тем, что радиоизлучение приходит из большего объема, нежели оптическое, а также турбулентностьюмагнитного поля. Позиционный угол поляризации ядра и практическивсех компонент джета близок к позиционному углу оптической поляризации источника в спокойном состоянии. Таким образом можно предположить, что магнитное поле в областях, ответственных за оптическое ирадиоизлучение, имеет одинаковую структуру.