Когда сверхмассивные черные дыры в центрах галактик накапливают вещество, они могут выбрасывать огромные струи заряженных частиц со скоростью, близкой к скорости света. Эти частицы в свою очередь испускают излучение по всему электромагнитному спектру, в диапазонах от радиоволн до гамма-лучей. А когда такие потоки случайно испускаются в направлении Земли, такие объекты принято называть блазарами. При таких выбросах они могут испускать столько радиации, сколько испускал бы миллион миллиардов солнц.

Космический телескоп Fermi на орбите глазами художника. Например, Fermi наблюдает за гамма-блазарами в гамма-области электромагнитного спектра. © NASA / Fermi

Запущенный в 2008 году космический телескоп NASA Fermi зарегистрировал огромное количество ярких источников гамма-излучения. Но пока что трудно определить, что они собой представляют и являются ли они блазарами. Причина этого заключается в том, что поле зрения Fermi в небе составляет всего около четверти размера полной Луны, а также в том, что большие области неба обычно содержат много источников, которые могут светиться в гамма-диапазоне. Кроме того, блазары чрезвычайно изменчивы при высоких энергиях, и их нерегулярное свечение может затруднить их точное определение. Всесторонние наблюдения за потенциальными кандидатами с помощью оптических или других устройств дают шансы, но при этом являются очень трудоемкими.

Группа исследователей, в которой участвовали и астрономы Рафаэле Д'Абруско и Говард Смит из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) установила, что длины волн инфракрасного излучения блазаров, как правило, уникальны, потому что излучение их происходит не из горячей пыли, как обычно, а из процесса, связанного со струями блазера. Исследователи использовали инфракрасные данные от инструмента широкополосного инфракрасного поиска Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) в дополнение к каталогам радиоисточников, чтобы найти наиболее многообещающие объекты-кандидаты гамма-излучения в ходе мониторинга неба космическим телескопом Fermi. Последующие наблюдения засвидетельствовали 90-процентный успех в деле подтверждения блазаров.

И вот теперь та же команда расширила свою первоначальную работу, проводившуюся в 2014 году, включив в базы данных последние данные, собранные телескопом Fermi, и разработав новый алгоритм анализа данных WISE. При этом они создали два новых каталога кандидатов в блазары от WISE, содержащие в общей сложности 15 120 источников-кандидатов. Новая работа позволит провести более подробный последующий анализ гамма-блазаров, а также и других типов блазаров.

Хорошо известно, что небо гамма-излучений с его впечатляющими внешними проявлениями отражает многие другие типы экстремальных физических процессов, включая в некоторых сценариях, например, возможные процессы исчезновения темной материи. И новые каталоги позволят более всесторонне изучить основных персонажей вселенной гамма-лучей: блазары.