Ett internationellt team av astronomer rapporterar upptäckten av kvasi-periodisk variabilitet i optiska och gammastrålningskurvor för två blazarer, nämligen 3C 66A och B2 1633+38. Upptäckten kan vara till hjälp för att främja vår kunskap om sådant beteende i blazarer. Fyndet beskrivs i detalj i en artikel som publicerades den 16 januari på arXiv.org.

Blazarer är mycket kompakta kvasarer förknippade med supermassiva svarta hål i mitten av aktiva, jätte elliptiska galaxer. De tillhör en större grupp av aktiva galaxer som är värd för aktiva galaktiska kärnor (AGN), och deras karakteristiska egenskaper är relativistiska jetstrålar som pekar nästan exakt mot jorden. Baserat på deras optiska emissionsegenskaper, astronomer delar blazarer i två klasser:flatspektrumradiokvasarer (FSRQ) som har framträdande och breda optiska emissionslinjer, och BL Lacertae-objekt (BL Lacs), som inte gör det.

Blazars kan uppvisa variation på ett brett spektrum av tidsskalor, från minuter till jämna år. Detektering och studier av olika periodicitetsmönster kan vara avgörande för bättre förståelse av blazaremissionsmodeller. Särskilt, periodicitetsstudier har potential att kasta mer ljus över de processer som äger rum i jetstrålar och ansamlingsskivor av svarta hål i aktiva galaxer.

En grupp astronomer ledda av Jorge Otero Santos från University of La Laguna, Spanien, har nu hittat ytterligare två blazarer som verkar visa upp ett kvasi-periodiskt beteende. Med hjälp av en uppsättning olika teleskop, de hittade bevis på möjlig kvasi-periodisk variation i de optiska fotometriska data från blazarer betecknade 3C 66A och B2 1633+38.

"Vi rapporterar om kvasi-periodisk variabilitet som hittats i två blazarer som ingår i Steward Observatory Blazar Monitoring-dataprovet:BL Lac-objektet 3C 66A och Flat Spectrum Radio Quasar B2 1633+38, " skrev astronomerna i tidningen.

Studien fann bevis för kvasi-periodisk variabilitet i de optiska ljuskurvorna för 3C 66A med en period på cirka tre år, och en möjlig sekundärperiod på cirka 2,3 år i R-bandet. Dessutom, en period på cirka 180 dagar detekterades och inget periodiskt beteende har observerats i vare sig de polariserade ljuskurvorna eller gammastrålningsljuskurvorna.

När det gäller B2 1633+38, forskningen fann bevis för kvasi-periodicitet i både den optiska totala och polariserade flödesljuskurvan, med en period av cirka 1,9 år. En antydan till periodicitet upptäcktes också i gammastrålningsljuskurvan för denna blazar. Dock, astronomerna kunde inte bekräfta att återkommande gammastrålningsljus är periodiskt eftersom emissionen domineras av flares endast under en del av gammastrålningskurvan, kombinerat med ett långt vilande tillstånd.

Forskarna funderar över möjliga scenarier som kan förklara det observerade kvasi-periodiska beteendet i de två blazarerna. "Vi föreslår olika jetutsläppsmodeller som kan förklara den kvasi-periodiska variabiliteten och de skillnader som finns mellan dessa två källor, ", konstaterade astronomerna.

Författarna till tidningen skrev att förekomsten av ett supermassivt binärt svart hål (SBBH) kan förklara sådant beteende, eftersom närvaron av ett andra störande svart hål antingen skulle kunna modulera ackretionshastigheten eller producera en precession i blazarens jet. De föreslår denna hypotes som den mest troliga för 3C 66A.

Ett annat scenario som beaktas är att variabiliteten kan bero på geometriska effekter som spiralformade jetstrålar eller spiralformade strukturer i jetstrålen. Denna förklaring gynnas för B2 1633+38, dock, astronomerna utesluter inte möjligheten att det också skulle kunna tillämpas på 3C 66A.

© 2020 Science X Network