Blazars הם גרעינים גלקטיים פעילים (AGN) עם סילונים רלטיביסטיים שהקרינה הלא-תרמית שלהם משתנה ביותר בטווחי זמן שונים. השונות הזו נראית אקראית בעיקר, אם כי כמה תנודות מעין-מחזוריות (QPOs), המרמזות על תהליכים שיטתיים, דווחו בבלאזרים וב-AGNs אחרים.
לאחר אב הטיפוס שלו, BL Lacertae, BL Lac הוא סוג של גרעין גלקטי פעיל (AGN) או גלקסיה שמכילה AGN כזה. BL Lacs נבדלים מקטגוריות אחרות של גרעינים גלקטיים פעילים על ידי משתנה שטף מהיר, משרעת גדולה וקיטוב אופטי ניכר. הוא ניזון, כמו כל הבלאזארים, מחומר הנופל לתוך החור השחור העל-מסיבי (SMBH) של הגלקסיה.
צוות של 86 מדענים מ-13 מדינות, כולל ד"ר אלוק צ'נדרה גופטה ממכון המחקר למדעי התצפית באריאבהאטה (ARIES), Nainital, מוסד אוטונומי של המחלקה למדע וטכנולוגיה (DST), ממשלת הודו, ביצעה ניטור אופטי נרחב ברזולוציה גבוהה של הבלאזאר BL Lacertae (BL Lac). הם הבחינו בתנודות מהירות מפתיעות של בהירות בסילון בלאזאר במהלך התפרצות חזקה מרובה אורכי גל במחצית השנייה של 2020, שהייתה עשירה בקרני גמא. הם ייחסו את המחזורים הללו של שינויי בהירות המכונים תנודות מעין-מחזוריות (QPOs) לפיתולים בשדה המגנטי בסילון.
כדי להתחקות אחר אלה, אורגנו תצפיות עם טלסקופ כדור הארץ כולו (WEBT) על ידי ד"ר. קלאודיה מ. רייטרי ומסימו וילהטה מ-INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, איטליה, כדי לנטר את השונות של האור הנראה בבלייזרים בהירים ב קרני גמא. תצפיות אופטיות של שיתוף הפעולה WEBT של אסטרונומים, שעבדו יחד עם 37 טלסקופים מבוססי קרקע ברחבי הגלובוס, גילו מחזורים של שינויים בבהירות הנראים במהירות של כ-13 שעות בסילון של חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה של BL Lac - בלאזאר המופעל על ידי חור שחור נמצא במרחק של מיליארד שנות אור בערך.
ד"ר סבטלנה יורסטד מאוניברסיטת בוסטון, שהובילה את צוות האסטרונומים המשתתפים במחקר שפורסם ב-Nature, אמרה, "מחזורי שינויי הבהירות המכונים תנודות מעין-מחזוריות (QPOs) נראים לעתים קרובות יותר במערכות אחרות הנקראות בינאריות של חורים שחורים של רנטגן, אשר חורים שחורים עם מסות קטנות יותר של 10 - 50 מ' ומוסברים בדרך כלל על ידי גושים של גז חם בדיסק של חומר מצטבר המקיף את החור השחור."
"עם זאת, במקרה של BL Lac, האור מקוטב, וזה לא המקרה של פליטת גז חם בדיסק, ולכן קשה לפרש התנהגות כזו."
פרופ' אלן מרשר מאוניברסיטת בוסטון, מומחה לחקר בלאזאר ושותף למחקר, אמר: "נוצר קימוט בסילון, מסובב את השדה המגנטי בצורה כזו שהוא גורם לבהירות להתנודד. יתר על כן, הקיטוב משתנה עם סולם זמן דומה לזה של הבהירות. אור מקוטב כזה מגיע מהסילון, והקיטוב יכול להשתנות רק אם השדה המגנטי משתנה באזור מייצר האור. השדה המגנטי בסילון חייב להיות מתפתל כדי לגרום לתנודות".
"התצפיות של BL Lac מראות מתאם חזק בין אור נראה וריאציות של קרני גמא ללא כל עיכוב, מה שמציב קרני גמא באזור שבו האור הנראה משתנה."
עיון ביומן:
- Jorstad, SG, Marscher, AP, Raiteri, CM et al. תנודות מעין-מחזוריות מהירות בסילון הרלטיביסטי של BL Lacertae. טבע 609, 265–268 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05038-9
