Blazarii sunt nuclee galactice active (AGN) cu jeturi relativiste ale căror radiații non-termice sunt extrem de variabile pe diverse scale de timp. Această variabilitate pare în primul rând aleatorie, deși unele oscilații cvasi-periodice (QPO), care implică procese sistematice, au fost raportate la blazarii și alte AGN.
După prototipul său, BL Lacertae, BL Lac este un tip de nucleu galactic activ (AGN) sau o galaxie care adăpostește un astfel de AGN. BL Lacs se disting de alte categorii de nuclee galactice active prin variabilitatea rapidă a fluxului de amplitudine mare și polarizarea optică considerabilă. Este alimentat, ca toți blazarii, de materia care cade în gaura neagră supermasivă (SMBH) a unei galaxii.
O echipă de 86 de oameni de știință din 13 țări, inclusiv dr. Alok Chandra Gupta de la Institutul de Cercetare Aryabhatta de Științe Observaționale (ARIES), Nainital, o instituție autonomă a Departamentul de Știință și Tehnologie (DST), Guvernul Indiei, a efectuat o monitorizare optică extinsă de înaltă rezoluție în timp a blazarului BL Lacertae (BL Lac). Ei au observat oscilații rapide surprinzătoare de luminozitate în jetul unui blazar în timpul unei izbucniri puternice cu mai multe lungimi de undă din a doua jumătate a anului 2020, care a fost bogată în raze gamma. Ei au atribuit aceste cicluri de modificări de luminozitate numite oscilații cvasi-periodice (QPO) răsturnărilor câmpului magnetic din jet.
Pentru a urmări acestea, observațiile cu Whole Earth Blazar Telescope (WEBT) au fost organizate de dr. Claudia M. Raiteri și Massimo Villata de la INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Italia, pentru a monitoriza variabilitatea luminii vizibile în blazarii care sunt strălucitori în raze gamma. Observațiile optice realizate de colaborarea WEBT a astronomilor, care lucrează împreună cu 37 de telescoape terestre de pe tot globul, au descoperit cicluri de modificări ale luminozității vizibile de aproximativ 13 ore într-un jet de particule de înaltă energie de BL Lac - un blazar alimentat de un gaură neagră situată la aproximativ 1 miliard de ani lumină distanță.
Dr. Svetlana Jorstad de la Universitatea din Boston, care a condus echipa de astronomi care au participat la studiul publicat în Nature, a spus: „Cicurile schimbărilor de luminozitate numite oscilații cvasi-periodice (QPO) sunt observate mai des în alte sisteme numite binare de găuri negre cu raze X, care au găuri negre cu mase mai mici de 10 – 50 M și se explică, în general, prin aglomerări de gaz fierbinte în discul de material de acumulare care orbitează în jurul găurii negre.”
„Cu toate acestea, în cazul BL Lac, lumina este polarizată, ceea ce nu este cazul emisiei de gaz fierbinte în disc, așa că interpretarea unui astfel de comportament este dificilă.”
Prof. Alan Marscher de la Universitatea din Boston, expert în cercetarea blazarului și coautor al studiului, a spus: „În jet se formează o îndoire, răsucind câmpul magnetic în așa fel încât să facă oscilare luminozitatea. În plus, polarizarea se schimbă cu o scală de timp similară cu luminozitatea. O astfel de lumină polarizată provine din jet, iar polarizarea poate varia numai dacă câmpul magnetic se modifică în regiunea producătoare de lumină. Câmpul magnetic din jet trebuie să se răsucească pentru a provoca oscilații.”
„Observațiile BL Lac arată o corelație puternică între lumina vizibilă și variațiile razelor gamma fără nicio întârziere, ceea ce plasează razele gamma în regiunea în care se schimbă lumina vizibilă.”
Referința jurnalului:
- Jorstad, SG, Marscher, AP, Raiteri, CM et al. Oscilații cvasi-periodice rapide în jetul relativist al lui BL Lacertae. Natură 609, 265–268 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05038-9
