Blazares são núcleos galácticos ativos (AGN) com jatos relativísticos cuja radiação não térmica é extremamente variável em várias escalas de tempo. Essa variabilidade parece ser aleatória principalmente, embora algumas oscilações quase periódicas (QPOs), implicando processos sistemáticos, tenham sido relatadas em blazares e outros AGNs.
Depois de seu protótipo, BL Lacertae, BL Lac é um tipo de núcleo galáctico ativo (AGN) ou uma galáxia que abriga tal AGN. BL Lacs se distinguem de outras categorias de núcleos galácticos ativos pela variabilidade de fluxo de grande amplitude e polarização óptica considerável. É alimentado, como todos os blazars, pela matéria que cai no buraco negro supermassivo (SMBH) de uma galáxia.
Uma equipe de 86 cientistas de 13 países, incluindo o Dr. Alok Chandra Gupta do Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES), Nainital, uma instituição autônoma do Departamento de Ciência e Tecnologia (DST), Governo da Índia, realizou um extenso monitoramento óptico de alta resolução do blazar BL Lacertae (BL Lac). Eles detectaram surpreendentes oscilações rápidas de brilho no jato de um blazar durante uma forte explosão de vários comprimentos de onda no segundo semestre de 2020, rica em raios gama. Eles atribuíram esses ciclos de mudanças de brilho denominados oscilações quase periódicas (QPOs) a torções no campo magnético do jato.
Para rastreá-los, observações com o Whole Earth Blazar Telescope (WEBT) foram organizadas pelos Drs. Claudia M. Raiteri e Massimo Villata do INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Itália, para monitorar a variabilidade da luz visível em blazares que são brilhantes em raios gama. Observações ópticas da colaboração WEBT de astrônomos, trabalhando em conjunto com 37 telescópios terrestres em todo o mundo, encontraram ciclos de mudanças visíveis de brilho tão rápido quanto cerca de 13 horas em um jato de partículas de alta energia de BL Lac - um blazar alimentado por um buraco negro localizado a cerca de 1 bilhão de anos-luz de distância.
A Dra. Svetlana Jorstad, da Universidade de Boston, que liderou a equipe de astrônomos participantes do estudo publicado na Nature, disse: “Os ciclos de mudanças de brilho denominados oscilações quasi-periódicas (QPOs) são vistos com mais frequência em outros sistemas chamados binários de buracos negros de raios-X, que têm buracos negros com massas menores de 10 – 50 M e são geralmente explicadas por aglomerados de gás quente no disco de material em acreção orbitando o buraco negro.”
“No entanto, no caso do BL Lac, a luz é polarizada, o que não é o caso da emissão por gás quente no disco, por isso é difícil interpretar esse comportamento.”
O professor Alan Marscher, da Universidade de Boston, especialista em pesquisa de blazar e coautor do estudo, disse: “uma torção se forma no jato, torcendo o campo magnético de tal forma que faz com que o brilho oscile. Além disso, a polarização muda com uma escala de tempo semelhante à do brilho. Essa luz polarizada vem do jato e a polarização pode variar apenas se o campo magnético mudar na região produtora de luz. O campo magnético no jato deve estar torcendo para causar as oscilações.”
“As observações de BL Lac mostram uma forte correlação entre a luz visível e as variações de raios gama sem demora, o que coloca os raios gama na região onde a luz visível muda.”
Jornal de referência:
- Jorstad, SG, Marscher, AP, Raiteri, CM et al. Oscilações quase periódicas rápidas no jato relativístico de BL Lacertae. Natureza 609, 265-268 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05038-9
