Спектральная эволюция гигантских вспышек H2O-мазерного излучения в W51 Main [Spectral Evolution of Giant H2O Maser Bursts in W51 Main]

Abstract

В результате долговременного спектрального мониторинга H2O-мазерного излучения на частоте 22,235 ГГц в области активного звездообразования W51 Main зарегистрировано мощное вспышечное явление вблизи лучевой скорости VLSR≈60 км/с. Наблюдения проводились на радиотелескопе РТ-22 КрАО в период с 2020 по 2023 гг. Максимальная плотность потока мазерного излучения достигала ~140 кЯн, а общая продолжительность повышенной активности составила около полутора лет, что делает данное явление одним из наиболее мощных среди известных галактических H2O-мазеров. В структуре вспышечного явления выделено одиннадцать отдельных вспышек, частично перекрывавшихся во времени и по спектру. Для коротких вспышек 1–9 обнаружены экспоненциальный рост и спад плотности потока, сопровождавшиеся уменьшением ширины спектральной линии при увеличении интенсивности излучения. Полученные зависимости согласуются с моделью ненасыщенного мазерного усиления. На протяжении всего периода повышенной активности наблюдался широкий долговременный спектральный компонент Flare 0 с плотностью потока около 13,5 кЯн и шириной линии около 3 км/с. Предполагается, что данный компонент связан с более протяженной областью мазерного усиления или ударно-возбужденного газа и мог формировать фоновый уровень входного излучения для коротких вспышек. Показано, что частичное перекрытие отдельных вспышек может свидетельствовать о высокой концентрации мазерных конденсаций внутри компактного активного кластера. На основе временных характеристик вспышек получены оценки размеров отдельных мазерных конденсаций порядка 1 а. е. и размеров активной области порядка 10—20 а. е. Полученные результаты подтверждают высокую эффективность длительного спектрального мониторинга H2O-мазеров для исследования динамических процессов в компактных областях активного звездообразования.