Журнал наблюдений квазаров и блазаров

[Денис Денисенко]

Открытый в начале 1960-х годов блазар 4C 11.69 (он же CTA 102, GB6 J2232+1143 и QSO B2230+1128) на красном смещении z=1.037, у которого в спокойном состоянии 17-я звездная величина (см. архивную кривую блеска Каталинского обзора неба CRTS), 30 ноября поярчал до R=11.85! Источник: телеграмма ATel #9808. Таким образом, в настоящий момент это самый далекий объект во Вселенной, который можно увидеть в любительский телескоп!

Более того, на таком z модуль расстояния m-M равен 44.2, т.е. абсолютная звездная величина объекта равна M=-32.3! Это примерно 600*10¹² светимостей Солнца. Самый яркий блазар APM 08279+5255 (m=15.4 на z=3.911) имеет абсолютную величину M=-32.5, но его видимый блеск усилен за счет гравитационного линзирования. Его реальная абсолютная величина M~-30.5. Так что в данный момент 4C 11.69 может считаться еще и самым ярким объектом во Вселенной! Ярче только гамма-всплески в максимуме блеска, который длится несколько секунд или минут. А этот квазар светит так ярко в течение часов и суток.

Объект находится в созвездии Пегаса. Координаты: 22 32 36.4 +11 43 51. Это примерно над серединой "клюшки", в 2.5 градусах на 2 часа от дзеты Пегаса и всего в 5.5' от галактики NGC 7305. Страница в AAVSO VSX: 4C 11.69. Кривая блеска по данным AAVSO за последние два месяца прилагается. Видно, что показатель цвета V-R около 0.2, так что при R=11.85 визуальная величина должна быть 12.0-12.1.

[Денис Денисенко]

Координаты: 22 32 36.4 +11 43 51. Это примерно над серединой "клюшки", в 2.5 градусах на 2 часа от дзеты Пегаса и всего в 5.5' от галактики NGC 7305.

Поисковые карты:

4C11.69-AAVSO-chart-30x30.png - полуградусная карта со звездами сравнения до 15-й величины из базы AAVSO
4C1169-BRIR12x12.jpg - цветная Паломарская карта с полем зрения 12'x12', на которой подписана галактика NGC 7305

Изображение на обеих картах прямое (север сверху, восток слева).

[Денис Денисенко]

Вот характеристики из Spectral Evolution in Blazars: The Case of CTA 102

7 Гигапарсек - это luminosity distance (расстояние, которое надо брать при пересчете видимой величины в абсолютную). Для привычных оценок надо использовать light travel time (время распространения света). Свет от этого объекта идет до нас примерно 8 млрд лет. Сопутствующее расстояние (comoving radial distance) - 3.4 Гигапарсека или  11.2 млрд световых лет.

[Денис Денисенко]

Оценки блеска из базы AAVSO за последние трое суток:

Ноя. 29.705  13.33V  Ф. Дюбуа (Бельгия)
Ноя. 30.723  12.93V  Ф. Дюбуа (Бельгия)
Дек. 01.669  12.02V  Т. Викандер (Швеция)
Дек. 01.747  11.8 визуал Х. Дале (Норвегия)

[Денис Денисенко]

Нашел страницу с роскошными кривыми блеска полусотни блазаров за почти полтора десятка лет. Long term R-band light curves по данным финской программы мониторинга Туорла. Посмотрел, случались ли у других объектов такие эпизоды активности, как у 4C 11.69. Только у AO 0235+16 на z=0.940 и 3C 279 (z=0.536) были вспышки на 5 звездных величин. А тут уже почти на шесть (5.7)!!! То есть нынешняя активность 4C 11.69 - исключительное событие не только по яркости, но и по амплитуде.

Вот Топ 5 самых ярких блазаров с их красным смещением z и диапазоном изменений блеска по данным AAVSO:

Blazar name  Redshift Mag range
-------------------------------
3C 454.3     z=0.859  12.5-16.9
BL Lac       z=0.069  12.4-17.2
3C 273       z=0.173  12.2-13.6
S5 0716+714  z=0.300  11.9-16.0
4C 11.69     z=1.036  11.8-17.5
-------------------------------

Если до вчерашнего дня самым ярким блазаром был S5 0716+714 в Жирафе, то сегодня 4C 11.69 = CTA 102 занял первое место не только по абсолютной светимости (около 600 триллионов Солнц), но и по видимой звездной величине!

Кстати, из-за такого большого красного смещения объекта 4C 11.69 мы видим фотоны, испущенные им изначально в ультрафиолетовом диапазоне! Длина волны умножается на (1+z), т.е. свет, который приходит к нам на 555 нанометрах, на самом деле был излучён на 273 нм!

И еще ссылка: кривая блеска 4C 11.69 по данным Каталинского обзора с июня 2005 года по октябрь 2016. Точка на 14.7m в июле 2007 года - выброс из-за дефекта изображения. Остальные вспышки (в 2005, 2012 и 2016 годах) - реальные.

[Денис Денисенко]

А ведь этот объект действительно снова поярчал! После вспышки 30 ноября - 1 декабря с максимумом 11.8m блазар 4C 11.69 с 3 по 13 декабря болтался между 12.5 и 13.5 величиной. 14 декабря итальянцы из команды гамма-спутника AGILE опубликовали телеграмму ATel #9863 с сообщением о регистрации самого высокого потока от этого источника в гамма-диапазоне за все время их наблюдений. Средний поток на энергиях свыше 100 МэВ за 12-14 декабря составил (8.0+/-1.1)*10^-6 фотонов на кв. см в секунду. До этого максимум был (5.6+/-1.2)*10^-6 фот/см²/сек за двое суток 7-9 декабря (ATel #9840). Ну и самое главное - по данным AAVSO в видимом диапазоне блеск объекта за трое суток с 12 по 15 декабря вырос почти на две величины, с 13.5 до 11.8m! Кривая блеска за 30 суток прилагается. Черные точки - визуальные оценки, зеленые точки - по снимкам в фильтре V, красные - R, оранжевые - I, синие - B.

[Денис Денисенко]

Новость одной строкой: CTA 102 разгорелся до самого мощного состояния, когда-либо зарегистрированного для блазаров.

Наблюдения на 81-см телескопе Астрономической обсерватории Валле д'Аоста (Италия) зарегистрировали CTA 102 в пике яркости на уровне R=11.32+/-0.02 в JD~2457738.33 (15.83 UT декабря 2016). Это соответствует светимости log(nu L_nu)=48.39 эрг/сек.

(Избавляясь от логарифмов, получаем 2.5*10⁴⁸ эрг/с. Светимость Солнца около 3.8*10³³ эрг/с. Итого, CTA 102 = 4C 11.69 светит уже как 660 триллионов Солнц! - Д.Д.)

Источник: Телеграмма Астронома ATel #9868

P.S. Все правильно Koalin выше сказал: эта светимость вычислена в предположении изотропного распределения излучения, тогда как на самом деле блазар бьет в нас достаточно узким джетом. Но для всех остальных сверхмассивных черных дыр светимость считают точно так же. И для оценки энерговыделения гамма-всплесков тоже используют аналогичный параметр E_iso. Например, в самом мощном гамма-всплеске GRB 080916C выделилось 8.8*10⁵⁴ эрг энергии.

[Денис Денисенко]

За последние двое суток блазар 4C 11.69 = CTA 102 снова поярчал! Вечером 21 декабря блеск был около 12.5, 22 декабря 12.1, 23 декабря - уже 11.7! Сергей Назаров с 18:16 до 18:41 UT получил несколько снимков на своем 200-мм Ньютоне с ПЗС SBIG ST8300. Я сделал анимацию сегодняшних снимков Сергея (сумма четырех 180-секундых экспозиций), на которых блазар в максимуме блеска, и Паломарской пластинки 20 августа 1990 года (спокойное состояние). Вырезан кусок 12'x12'. Блазар в центре, справа галактика NGC 7305.

[Денис Денисенко]

Денис, скажи пожалуйста, какой сейчас максимальный блеск этого блазара на данный момент, 11.3m? И в ближайшее время, хотя бы в течении суток у него будет ярче блеск 12m?

А есть какие-либо прогнозы максимума яркости для этого объекта и вообще фотометрическая модель поведения?

Объект совершенно нестационарный и в принципе непредсказуемый. Я видел модель кривой блеска на сайте одного испанца (нашел по запросу 4C 11.69 monitoring), так он пытается предсказать несколько пиков в результате распада радиоактивных изотопов (сначала иод, потом железо, кобальт и никель). По его модели должен был быть пик 8-9 декабря, а реально в это время вместо пика был спад. Так что прогнозы не оправдываются.

На кривой блеска AAVSO за последний месяц бросается в глаза, что интервалы между максимумами блеска становятся все короче! Первый пик до 11.8m был 1 декабря, второй 15-16-го, третий 20-21 и сейчас 23-го. Наводит на мысль о возможном сближении двух объектов по спирали перед слиянием. Энергии в этом событии уже выделилось огромное количество, ничего подобного раньше не наблюдалось. Чем это кончится, сказать трудно.

[Денис Денисенко]

Кстати, за 4C 11.69  ведется непрерывное наблюдение?  Он вот так кратковременно не вспыхивал?

В базе AAVSO за последние полгода шесть раз обновляли диапазон переменности 4C 11.69:

2012-09-19  16.1 - 17.5 V
2016-07-04  15.4 - 17.5 V
2016-08-26  14.6 - 17.5 V
2016-11-09  13.9 - 17.5 V
2016-11-14  13.1 - 17.5 V
2016-11-30  12.2 - 17.5 V
2016-12-16  11.7 - 17.5 V

Кривую блеска по данным Каталины за 9 лет я приводил в ответе #187 на 10-й странице этой темы.

За пределами атмосферы этот блазар непрерывно мониторит гамма-обсерватория Fermi, запущенная в 2008 году. Кривые блеска, усредненные за сутки и за неделю, регулярно обновляются на странице CTA 102. Во вложении - кривая блеска по данным Fermi примерно за 450 суток (JD=2457750 будет 27 декабря). Этот график я сохранял 21 декабря, с тех пор там добавились еще 4 точки.

Любопытно, что в 1960-е годы этот блазар наделал много шума еще как радиоисточник. По наблюдениям в радиодиапазоне Геннадий Борисович Шоломицкий (тогда 25-летний выпускник МГУ) обнаружил его переменность с периодом около 100 суток (в Википедии называют период 102 суток, что совпадает с номером объекта в каталоге Калтеховских источников по списку CTA). Статья опубликована в Международном Бюллетене переменных звезд: IBVS 83. Видно, что за время наблюдений с августа 1964 по февраль 1965 года поток менялся не более чем на одну треть. Сейчас происходят гораздо более мощные изменения.

[Денис Денисенко]

Месяц назад я написал:

Блазар 4C 11.69 (он же CTA 102, GB6 J2232+1143 и QSO B2230+1128) на красном смещении z=1.037 30 ноября поярчал до R=11.85! На таком z модуль расстояния m-M равен 44.2, т.е. абсолютная звездная величина объекта равна M=-32.3! Это примерно 600*10¹² светимостей Солнца.

Теперь этот объект "пробил" отметку 10¹⁵ Солнц! По данным сразу двух наблюдателей AAVSO вечером 27 декабря блазар имел величину R=11.3. Визуально француз Мишель Деконник (DMIB) оценил блеск V=11.53 и пожаловался в комментариях, что на карте есть звезды сравнения только до 11.7, поэтому пришлось делать интерполяцию со звездой 10.7, для которой нет точной фотометрии.

Во вложении - кривая блеска 4C 11.69 по данным AAVSO за последние 30 суток. Видно, что после небольшого спада 24-26 декабря (почти до 12.5m) 27 декабря объект поярчал на 1 величину и установил новый рекорд.

[Денис Денисенко]

Копаясь в архивной фотометрии DASCH, набрел на интересный случай, чем-то напоминающий недавнюю историю с  CTA 102. Оказывается, в 1948 г квазар PKS 1510-089 увеличил яркость со своих обычных 16.5m до почти 12m!

Красота!!! Меня больше всего впечатлило, что теперь можно посмотреть отсканированные снимки и увидеть, как квазар сравнивается по блеску с соседней звездой! Раньше такая возможность была только у сотрудников Гарвардской обсерватории (и у специальных гостей).

Оказывается, эту вспышку активности квазара обнаружили еще 40 с лишним лет назад Марта и Вильям Лиллеры. В 1975 году они опубликовали статью в Astrophysical Journal (Vol. 199, p. L133-L135) с кривой блеска PKS 1510-089 и еще одного квазара. Они отметили, что амплитуда изменений блеска PKS 1510-089 (5.4 звездных величины) больше, чем у любого другого квазара или блазара на тот момент, а видимая величина в максимуме уступает только 3C 273.

Также Лиллеры отметили, что все значения блеска ярче 14.5m наблюдались в течение 1948 года. Два главных пика разделяло 57 суток. Похожие интервалы между максимумами вспышек были замечены и у других квазаров. При этом блеск вырос на 2.2 величины за 9 дней. Скорее всего это объясняется прецессией джета, который при своем движении в пространстве время от времени попадает точно на наш луч зрения. Об этом говорит и наблюдение сверхсветовых движений в эмиссионных деталях PKS 1510-089 с Лоренц-фактором до 45 (!!!)