Los blazars son núcleos galácticos activos (AGN) con chorros relativistas cuya radiación no térmica es extremadamente variable en varias escalas de tiempo. Esta variabilidad parece principalmente aleatoria, aunque se han informado algunas oscilaciones cuasi periódicas (QPO), que implican procesos sistemáticos, en blazars y otros AGN.
Después de su prototipo, BL Lacertae, BL Lac es un tipo de núcleo galáctico activo (AGN) o una galaxia que alberga tal AGN. Los BL Lacs se distinguen de otras categorías de núcleos galácticos activos por su rápida variabilidad de flujo de gran amplitud y su considerable polarización óptica. Está alimentado, como todos los blazares, por la materia que cae en el agujero negro supermasivo de una galaxia (SMBH).
Un equipo de 86 científicos de 13 países, incluido el Dr. Alok Chandra Gupta del Instituto de Investigación de Ciencias de la Observación Aryabhatta (ARIES), Nainital, una institución autónoma de la Departamento de Ciencia y Tecnología (DST), Gobierno de India, llevó a cabo un extenso monitoreo óptico de alta resolución en el tiempo del blazar BL Lacertae (BL Lac). Detectaron sorprendentes oscilaciones rápidas de brillo en el chorro de un blazar durante un fuerte estallido de múltiples longitudes de onda en la segunda mitad de 2020, que era rico en rayos gamma. Han atribuido estos ciclos de cambios de brillo denominados oscilaciones cuasi-periódicas (QPO) a giros en el campo magnético del chorro.
Para rastrearlos, los Dres. Claudia M. Raiteri y Massimo Villata de INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Italia, para monitorear la variabilidad de la luz visible en blazars que son brillantes en rayos gamma. Las observaciones ópticas realizadas por la colaboración WEBT de astrónomos, trabajando junto con 37 telescopios terrestres en todo el mundo, encontraron ciclos de cambios de brillo visible tan rápido como aproximadamente 13 horas en un chorro de partículas de alta energía de BL Lac, un blazar alimentado por un agujero negro ubicado aproximadamente a mil millones de años luz de distancia.
La Dra. Svetlana Jorstad de la Universidad de Boston, quien dirigió el equipo de astrónomos que participaron en el estudio publicado en Nature, dijo: “Los ciclos de cambios de brillo denominados oscilaciones cuasi periódicas (QPO) se ven con más frecuencia en otros sistemas llamados binarios de agujeros negros de rayos X, que tienen los agujeros negros con masas más pequeñas de 10 a 50 M y generalmente se explican por acumulaciones de gas caliente en el disco de material acumulado que orbita el agujero negro”.
“Sin embargo, en el caso de BL Lac, la luz está polarizada, lo que no ocurre con la emisión de gas caliente en el disco, por lo que es difícil interpretar ese comportamiento”.
El profesor Alan Marscher de la Universidad de Boston, experto en investigación de blazar y coautor del estudio, dijo: “Se forma una torcedura en el chorro, torciendo el campo magnético de tal manera que hace que el brillo oscile. Además, la polarización cambia con una escala de tiempo similar a la del brillo. Tal luz polarizada proviene del chorro y la polarización puede variar solo si el campo magnético cambia en la región productora de luz. El campo magnético en el chorro debe estar torciendo para causar las oscilaciones”.
"Las observaciones de BL Lac muestran una fuerte correlación entre la luz visible y las variaciones de los rayos gamma sin ningún retraso, lo que sitúa a los rayos gamma en la región donde cambia la luz visible".
Referencia de la revista:
- Jorstad, SG, Marscher, AP, Raiteri, CM et al. Oscilaciones cuasi-periódicas rápidas en el chorro relativista de BL Lacertae. Naturaleza 609, 265-268 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05038-9
