Blazar adalah inti galaksi aktif (AGN) dengan pancaran relativistik yang radiasi non-termalnya sangat bervariasi pada berbagai rentang waktu. Variabilitas ini tampaknya acak terutama, meskipun beberapa osilasi kuasi-periodik (QPO), menyiratkan proses sistematis, telah dilaporkan dalam blazars dan AGN lainnya.
Setelah prototipenya, BL Lacertae, BL Lac adalah jenis inti galaksi aktif (AGN) atau galaksi yang menyimpan AGN tersebut. BL Lacs dibedakan dari kategori lain dari inti galaksi aktif dengan cepat, variabilitas fluks amplitudo besar dan polarisasi optik yang cukup besar. Hal ini didorong, seperti semua blazar, oleh materi yang jatuh ke dalam lubang hitam supermasif galaksi (SMBH).
Sebuah tim yang terdiri dari 86 ilmuwan dari 13 negara, termasuk Dr. Alok Chandra Gupta dari Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES), Nainital, sebuah lembaga otonom dari Departemen Sains dan Teknologi (DST), Pemerintah India, melakukan pemantauan optik resolusi tinggi yang ekstensif dari blazar BL Lacertae (BL Lac). Mereka melihat osilasi cepat yang mengejutkan dari kecerahan dalam pancaran blazar selama ledakan multi-panjang gelombang yang kuat di paruh kedua tahun 2020, yang kaya akan sinar gamma. Mereka telah menghubungkan siklus perubahan kecerahan yang disebut quasi-periodic oscillations (QPOs) ini dengan putaran medan magnet dalam jet.
Untuk melacaknya, pengamatan dengan Whole Earth Blazar Telescope (WEBT) diselenggarakan oleh Drs. Claudia M. Raiteri dan Massimo Villata dari INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Italia, untuk memantau variabilitas cahaya tampak pada blazar yang terang di sinar gamma. Pengamatan optik oleh para astronom kolaborasi WEBT, bekerja sama dengan 37 teleskop berbasis darat di seluruh dunia, menemukan siklus perubahan kecerahan yang terlihat secepat sekitar 13 jam dalam pancaran partikel energi tinggi BL Lac —sebuah blazar yang ditenagai oleh a lubang hitam yang terletak kira-kira 1 miliar tahun cahaya jauhnya.
Dr. Svetlana Jorstad dari Universitas Boston, yang memimpin tim astronom yang berpartisipasi dalam penelitian yang dipublikasikan di Nature, mengatakan, “Siklus perubahan kecerahan yang disebut quasi-periodic oscillations (QPO) lebih sering terlihat pada sistem lain yang disebut binari lubang hitam sinar-X, yang memiliki lubang hitam dengan massa yang lebih kecil dari 10 – 50 M dan umumnya dijelaskan oleh gumpalan gas panas di piringan materi yang mengorbit yang mengorbit lubang hitam.”
“Namun, dalam kasus BL Lac, cahaya terpolarisasi, yang tidak terjadi pada emisi oleh gas panas di disk, jadi sulit untuk menafsirkan perilaku seperti itu.”
Prof Alan Marscher dari Universitas Boston, seorang ahli dalam penelitian blazar dan rekan penulis dalam penelitian ini, mengatakan, “kekusutan terbentuk di jet, memutar medan magnet sedemikian rupa sehingga menyebabkan kecerahan berosilasi. Selanjutnya, polarisasi berubah dengan skala waktu yang sama dengan kecerahan. Cahaya terpolarisasi seperti itu berasal dari pancaran, dan polarisasi dapat bervariasi hanya jika medan magnet berubah di daerah penghasil cahaya. Medan magnet di jet harus berputar untuk menyebabkan osilasi. ”
"Pengamatan BL Lac menunjukkan korelasi kuat antara cahaya tampak dan variasi sinar gamma tanpa penundaan, yang menempatkan sinar gamma di wilayah di mana cahaya tampak berubah."
Referensi Jurnal:
- Jorstad, SG, Marscher, AP, Raiteri, CM dkk. Osilasi kuasi-periodik yang cepat dalam pancaran relativistik BL Lacertae. Alam 609–265 (268). DOI: 10.1038/s41586-022-05038-9
