بلازارها هسته‌های کهکشانی فعال (AGN) با جت‌های نسبیتی هستند که تابش غیر حرارتی آنها در مقیاس‌های زمانی مختلف بسیار متغیر است. این تنوع در درجه اول تصادفی به نظر می رسد، اگرچه برخی از نوسانات شبه دوره ای (QPOs) که دلالت بر فرآیندهای سیستماتیک دارند، در بلازارها و سایر AGN ها گزارش شده است.
پس از نمونه اولیه آن، BL Lacertae، BL Lac نوعی هسته فعال کهکشانی (AGN) یا کهکشانی است که چنین AGN را در خود جای داده است. BL Lacها از دیگر دسته‌های هسته‌های فعال کهکشانی با تنوع شار سریع و دامنه بزرگ و قطبش نوری قابل‌توجه متمایز می‌شوند. سوخت آن، مانند همه بلازارها، از ماده ای است که در سیاهچاله ابرپرجرم یک کهکشان (SMBH) سقوط می کند.
تیمی متشکل از 86 دانشمند از 13 کشور، از جمله دکتر آلوک چاندرا گوپتا از موسسه تحقیقاتی علوم رصدی آریابهاتا (ARIES)، Nainital، یک موسسه خودمختار گروه علم و فناوری (DST)، دولت هند، یک پایش نوری با وضوح بالا و زمان بالا را بر روی blazar BL Lacertae (BL Lac) انجام داد. آنها نوسانات سریع و شگفت‌انگیزی از روشنایی را در جت یک بلازار در طی یک فوران قوی چند طول موجی در نیمه دوم سال ۲۰۲۰ مشاهده کردند که سرشار از پرتوهای گاما بود. آنها این چرخه‌های تغییرات روشنایی را که نوسانات شبه تناوبی (QPOs) نامیده می‌شوند به پیچش میدان مغناطیسی در جت نسبت داده‌اند.
برای ردیابی این موارد، مشاهدات با تلسکوپ بلازار کل زمین (WEBT) توسط دکتر Dr. کلودیا ام. رایتری و ماسیمو ویلاتا از INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino، ایتالیا، برای نظارت بر تغییرپذیری نور مرئی در بلازارهایی که در نور هستند اشعه گاما. مشاهدات نوری توسط همکاری اخترشناسان WEBT، که با 37 تلسکوپ زمینی در سراسر جهان کار می کنند، چرخه هایی از تغییر روشنایی مرئی را به سرعت حدود 13 ساعت در یک جت از ذرات پرانرژی BL Lac پیدا کردند. سیاهچاله ای که تقریباً 1 میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد.
دکتر سوتلانا جورستاد از دانشگاه بوستون، که تیم منجمان شرکت کننده در مطالعه منتشر شده در نیچر را رهبری کرد، گفت: چرخه‌های تغییرات روشنایی که نوسانات شبه دوره‌ای (QPOs) نامیده می‌شوند، بیشتر در سیستم‌های دیگری به نام سیاهچاله‌های دوتایی اشعه ایکس دیده می‌شوند که دارای سیاه چاله ها با جرم‌های کوچک‌تر از 10 تا 50 M و عموماً با توده‌های گاز داغ در دیسک مواد برافزایشی که به دور سیاهچاله می‌چرخند توضیح داده می‌شوند.
با این حال، در مورد BL Lac، نور قطبی شده است، که در مورد گسیل گاز داغ در دیسک صدق نمی کند، بنابراین تفسیر چنین رفتاری دشوار است.
پروفسور آلن مارشر از دانشگاه بوستون، متخصص در تحقیقات بلازار و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: یک پیچ خوردگی در جت شکل می گیرد و میدان مغناطیسی را به گونه ای می پیچد که باعث نوسان روشنایی می شود. علاوه بر این، قطبش با مقیاس زمانی مشابه روشنایی تغییر می کند. چنین نور قطبی شده از جت می آید، و قطبش تنها در صورتی می تواند متفاوت باشد که میدان مغناطیسی در ناحیه تولید کننده نور تغییر کند. میدان مغناطیسی در جت باید در حال پیچش باشد تا نوسانات ایجاد شود.
مشاهدات BL Lac یک ارتباط قوی بین نور مرئی و تغییرات پرتو گاما را بدون هیچ تأخیری نشان می‌دهد، که پرتوهای گاما را در منطقه‌ای قرار می‌دهد که نور مرئی تغییر می‌کند.
مرجع مجله:
- Jorstad، SG، Marscher، AP، Raiteri، CM و همکاران. نوسانات شبه تناوبی سریع در جت نسبیتی BL Lacertae. طبیعت 609، 265–268 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05038-9
