En tvåårig cykel i gammastrålningsljusstyrkan hos en blazar, en galax som drivs av ett supermassivt svart hål, har bekräftats av 10 års observationer från NASA:s Fermi Gamma-ray Space Telescope. Resultaten tillkännagavs idag vid det åttonde internationella Fermi Symposium-mötet denna vecka i Baltimore.

"Det här är första gången som en gammastrålningsperiod har bekräftats i en aktiv galax, sa Stefano Ciprini, en forskare vid INFN Tor Vergata-avdelningen av den italienska rymdorganisationens Space Science Data Center i Rom. "Gammastrålningsperioden ses också i andra vågband, inklusive synligt ljus, och ytterligare röntgen- och radiodata tyder på liknande ljusstyrketoppar."

En del av saken som hamnar i blazaren, heter PG 1553+113, bildar en stråle av partiklar som strålar ut gammastrålar, den högsta energiformen av ljus, nästan direkt mot jorden.

"Detta resultat har uppnåtts efter 10 år av kontinuerlig övervakning av Fermis Large Area Telescope (LAT), sa Sara Cutini, en forskare vid det italienska institutet för kärnfysik (INFN) i Perugia. "Vi såg först en antydan om en periodisk modulering 2014, när vi tog fram detaljerade analyser av LAT-data. Nu kan vi med säkerhet säga att detta långsiktiga beteende är verkligt."

Ett par supermassiva svarta hål i hjärtat av blazaren är den mest lockande möjligheten. I detta scenario, ett av de supermassiva svarta hålen skulle sända ut gammastrålar i en jetstråle, och riktningen för denna jet "wobblar" på grund av interaktioner med dess följeslagare svarta hål. Detta skulle göra PG 1553+113 till ett främsta mål för en framtida rymdbaserad gravitationsvågsdetektor, såsom Europeiska rymdorganisationens Laser Interferometer Space Antenna (LISA), lanseras på 2030-talet, eller av Square Kilometer Array (SKA), ett gigantiskt radioteleskop, som är under uppbyggnad i Sydafrika och Australien.

Forskarna varnar för att andra tolkningar kan förklara det cykliska utsläppet. Till exempel, det kan finnas periodiska instabiliteter i en skiva av materia som virvlar runt ett enda supermassivt svart hål, eller så kan det finnas generella relativistiska effekter som gör att den gammastrålande strålen försvinner.

"De periodiska variationerna i synligt ljus, samlade över 12 år av optiska teleskop på jorden och i rymden, är liknande och väl korrelerade med vad vi ser i högenergi-gammastrålar från Fermis Large Area Telescope. Det är en helt ny upptäckt för högenergiska gammastrålningsblazarer och aktiva galaxer, sa Stefan Larsson, forskare vid Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm, Sverige.