Ett team av astronomer från Schweiz och Tyskland har genomfört en långtidsfotometrisk multibandsövervakning av en närliggande blazar känd som Markarian 501. Observationskampanjen levererade viktig information om blazarens variabilitet och upptäckte många flammor från denna källa. Resultaten av studien publicerades den 7 september på arXiv.org.

Blazarer är mycket kompakta kvasarer förknippade med supermassiva svarta hål (SMBH) i centra för aktiva, jätte elliptiska galaxer. De tillhör en större grupp av aktiva galaxer som är värd för aktiva galaktiska kärnor, och är de mest talrika extragalaktiska gammastrålkällorna. Deras karakteristiska egenskaper är relativistiska jetstrålar som pekar nästan exakt mot jorden.

BL Lacertae-objekt (BL Lacs) är en typ av blazar som visar upp jetstrålar med lägre effekt och högre dopplerfaktorer än andra blazarer. Baserat på platsen för synkrotrontoppen, de kan delas in i låga (LBL), mellanliggande (IBLs), och hög synkrotrontopp BL Lacs (HBL). Astronomer är särskilt intresserade av att hitta sällsynta extrema HBL (EHBL) – identifierade av synkrotronemissionstoppar vid energier över 1 keV. Sådana objekt tros vara bland de mest effektiva och extrema acceleratorerna i universum.

Vid en rödförskjutning på 0,034, Markarian 501 (eller Mrk 501) är en av de mest studerade ljusa blazarerna i närheten. Tidigare observationer av denna källa har föreslagit att det kan vara en EHBL. En grupp forskare ledd av Axel Arbet-Engels från det schweiziska federala tekniska institutet i Zürich, Schweiz, beslutade att ytterligare undersöka denna hypotes genom att utföra en långsiktig flerbandsfotometri av Mrk 501 med hjälp av olika markbaserade anläggningar och rymdteleskop, inklusive det första G-APD Cherenkov-teleskopet (FACT).

"Vi studerade bredbandsvariabiliteten för Mrk 501 från slutet av 2012 till mitten av 2018. Data från åtta instrument övervägdes, " skrev astronomerna i tidningen.

Variabiliteten hos Mrk 501 detekterades i alla vågband. Bråkvariationen är lägst i radion och högst i TeV-bandet, och den ökar monotont från radio till röntgenstrålar och från GeV till TeV.

Fördröjningen mellan TeV- och röntgenvariationerna uppskattades vara mindre än 0,4 dagar. Enligt forskarna, denna nästan nollfördröjning överensstämmer med synkrotronsjälvCompton (SSC) emission, där TeV-fotoner produceras genom invers Compton-spridning.

"Den rapporterade förseningen <0,4 dagar mellan TeV- och röntgenflödena stämmer överens med själv-Compton eller externa Compton-ramverk eftersom elektroner kyls snabbt ( <0,5 timme) vid dessa energier, ", förklarade forskarna.

Observationerna identifierade också ett flertal TeV- och röntgenljus från Mrk 501. Det karakteristiska tidsintervallet mellan TeV-ljus befanns vara jämförbart med förväntningarna om dessa flare utlöses av den så kallade Lense-Thirring-precessionen (en relativistisk korrigering till precession av ett gyroskop nära en stor roterande massa) av accretionskivan runt SMBH.

© 2021 Science X Network