I blazar sono nuclei galattici attivi (AGN) con getti relativistici la cui radiazione non termica è estremamente variabile su varie scale temporali. Questa variabilità sembra principalmente casuale, sebbene alcune oscillazioni quasi periodiche (QPO), che implicano processi sistematici, siano state segnalate nei blazar e in altri AGN.
Dopo il suo prototipo, BL Lacertae, BL Lac è un tipo di nucleo galattico attivo (AGN) o una galassia che ospita un tale AGN. I BL Lac si distinguono dalle altre categorie di nuclei galattici attivi per la variabilità del flusso rapida e di grande ampiezza e per la notevole polarizzazione ottica. È alimentato, come tutti i blazar, dalla materia che cade nel buco nero supermassiccio (SMBH) di una galassia.
Un team di 86 scienziati provenienti da 13 paesi, tra cui il dottor Alok Chandra Gupta dell'Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES), Nainital, un'istituzione autonoma del Dipartimento di Scienza e Tecnologia (DST), governo indiano, ha effettuato un ampio monitoraggio ottico ad alta risoluzione temporale del blazar BL Lacertae (BL Lac). Hanno individuato sorprendenti e rapide oscillazioni di luminosità nel getto di un blazar durante una forte esplosione a più lunghezze d’onda nella seconda metà del 2020, ricca di raggi gamma. Hanno attribuito questi cicli di cambiamenti di luminosità chiamati oscillazioni quasi periodiche (QPO) alle torsioni del campo magnetico nel getto.
Per tracciarli, le osservazioni con il Whole Earth Blazar Telescope (WEBT) sono state organizzate dai Drs. Claudia M. Raiteri e Massimo Villata dell'INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Italia, per monitorare la variabilità della luce visibile nei blazar luminosi in raggi gamma. Le osservazioni ottiche effettuate dalla collaborazione di astronomi WEBT, che lavorano insieme a 37 telescopi terrestri in tutto il mondo, hanno rilevato cicli di cambiamenti di luminosità visibili veloci fino a circa 13 ore in un getto di particelle ad alta energia di BL Lac, un blazar alimentato da un buco nero situato a circa 1 miliardo di anni luce di distanza.
La dottoressa Svetlana Jorstad della Boston University, che ha guidato il team di astronomi che hanno partecipato allo studio pubblicato su Nature, ha dichiarato: “I cicli di cambiamenti di luminosità chiamati oscillazioni quasi periodiche (QPO) sono più spesso osservati in altri sistemi chiamati sistemi binari di buchi neri a raggi X, che hanno buchi neri con masse più piccole di 10 – 50 M e sono generalmente spiegati da grumi di gas caldo nel disco di materiale in accrescimento che orbita attorno al buco nero”.
“Tuttavia, nel caso di BL Lac, la luce è polarizzata, il che non è il caso dell’emissione di gas caldo nel disco, quindi interpretare tale comportamento è difficile”.
Il Prof. Alan Marscher della Boston University, esperto nella ricerca sui blazar e coautore dello studio, ha affermato: “Nel getto si forma una piega che torce il campo magnetico in modo tale da far oscillare la luminosità. Inoltre, la polarizzazione cambia con una scala temporale simile a quella della luminosità. Tale luce polarizzata proviene dal getto e la polarizzazione può variare solo se cambia il campo magnetico nella regione di produzione della luce. Il campo magnetico nel getto deve essere attorcigliato per provocare le oscillazioni”.
“Le osservazioni di BL Lac mostrano una forte correlazione tra la luce visibile e le variazioni dei raggi gamma senza alcun ritardo, il che colloca i raggi gamma nella regione in cui cambia la luce visibile”.
Riferimento della Gazzetta:
- Jorstad, SG, Marscher, AP, Raiteri, CM et al. Rapide oscillazioni quasi periodiche nel getto relativistico di BL Lacertae. Natura 609, 265–268 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05038-9
