Przejdź do treści

Zmienność blazara

img

Aktywne jądra galaktyczne (AGN) to supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk, które akreują materię. AGNy emitują strumienie naładowanych cząstek, które poruszają się z prędkością zbliżoną do prędkości światła, przenosząc ogromne ilości energii z dala od centralnego obszaru czarnej dziury i emitują promieniowanie w całym spektrum elektromagnetycznym. Blazary są ekstremalnymi przykładami AGNów, w których skolimowane dżety są przypadkowo skierowane w naszą stronę. Dżety blazara mają dwa szczyty długości fali, jeden, który obejmuje zakres od radia do promieniowania rentgenowskiego (wynik przyspieszenia naładowanych cząstek), a drugi przy wyjątkowo krótkich długościach fali, wysokoenergetycznych pasmach promieniowania gamma zwykle (i nieco kontrowersyjnie) przypisywanych naładowanym cząstkom rozpraszającym fotony w podczerwieni z różnych innych źródeł. Wszystkie te pasma przejawiają silną i nieprzewidywalną zmienność. Jednoczesne, długoterminowe obserwacje na wielu pasmach, poprzez modelowanie względnego czasu rozbłysków i innych zmiennych emisji, stanowią cenny sposób na zbadanie licznych możliwych mechanizmów fizycznych w działaniu.

Mark Gurwell, astronom z CfA, był członkiem dużego zespołu astronomów, który monitorował zmienność blazara CTA102 w latach 2013-2017 na pasmach od radiowego po promieniowanie gamma. Chociaż ten blazar był monitorowany od 1978 roku, dopiero od uruchomienia obserwatorium Compton Gamma Ray w 1992 r. odkryto jego zmienność promieniowania gamma, a start misji Fermi Gamma-Ray Space Telescope w 2008 r. umożliwił kontynuację obserwacji.

W 2016 r. CTA102 wszedł w nową fazę bardzo wysokiej aktywności promieniowania gamma, błyszcząc przez kilka tygodni z odpowiednimi zmianami emisji na wszystkich długościach fal. W grudniu tego roku zauważono rozbłysk, w którym był ponad 250 razy jaśniejszy niż w swoim zwykłym słabym stanie. Dla tego wydarzenia zaproponowano kilka szczegółowych scenariuszy fizycznych, z których jeden oparty jest na zmianach orientacji geometrycznej dżetów. W nowym artykule zespół zauważa, że ponieważ dwa piki emisji powstają w wyniku dwóch różnych procesów o różnych właściwościach geometrycznych, można przetestować także scenariusz geometryczny. Na przykład przepływy w promieniowaniu gamma i optycznym powstają z tych samych ruchów cząstek w dżetach i powinny być silnie skorelowane. Astronomowie przeprowadzili analizę wszystkich dostępnych danych dotyczących zmienności w latach 2013-2017. Wnioskują, że niejednorodny, zakrzywiony strumień modulowany przez zmiany orientacji może w prosty sposób wyjaśnić długo występujący strumień i ewolucję widmową CTA102.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Blazar Variability

Investigating the multiwavelength behaviour of the flat spectrum radio quasar CTA 102 during 2013–2017

Źródło: CfA