Blazarji so aktivna galaktična jedra (AGN) z relativističnimi curki, katerih netoplotno sevanje je izjemno spremenljivo v različnih časovnih okvirih. Ta variabilnost se zdi predvsem naključna, čeprav so v blazarjih in drugih AGN poročali o nekaterih kvaziperiodičnih oscilacijah (QPO), ki nakazujejo sistematične procese.
Po svojem prototipu, BL Lacertae, je BL Lac vrsta aktivnega galaktičnega jedra (AGN) ali galaksije, ki vsebuje takšno AGN. BL Lacs se od drugih kategorij aktivnih galaktičnih jeder razlikujejo po hitri spremenljivosti toka velike amplitude in precejšnji optični polarizaciji. Kot vse blazarje ga napaja snov, ki pade v supermasivno črno luknjo (SMBH) galaksije.
Skupina 86 znanstvenikov iz 13 držav, vključno z dr. Alokom Chandro Gupto iz Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES), Nainital, avtonomna ustanova Oddelek za znanost in tehnologijo (DST), indijska vlada, je izvedla obsežno optično spremljanje visoke časovne ločljivosti blazarja BL Lacertae (BL Lac). Opazili so presenetljivo hitra nihanja svetlosti v curku blazarja med močnim izbruhom več valovnih dolžin v drugi polovici leta 2020, ki je bil bogat z žarki gama. Te cikle sprememb svetlosti, imenovane kvaziperiodične oscilacije (QPO), so pripisali zasukom v magnetnem polju v curku.
Da bi jim sledili, sta opazovanja s teleskopom Whole Earth Blazar (WEBT) organizirala dr. Claudia M. Raiteri in Massimo Villata iz INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Italija, za spremljanje variabilnosti vidne svetlobe v blazarjih, ki so svetli v gama žarki. Optična opazovanja v sodelovanju astronomov WEBT, ki sodelujejo s 37 zemeljskimi teleskopi po vsem svetu, so odkrila cikle sprememb vidne svetlosti tako hitro kot približno 13 ur v curku visokoenergijskih delcev BL Lac – blazarja, ki ga poganja črna luknja, ki je oddaljena približno milijardo svetlobnih let.
Dr. Svetlana Jorstad z bostonske univerze, ki je vodila ekipo astronomov, ki je sodelovala pri študiji, objavljeni v Nature, je dejala, »Cikle sprememb svetlosti, imenovane kvaziperiodične oscilacije (QPO), pogosteje opazimo v drugih sistemih, imenovanih rentgenski binarni sistemi črnih lukenj, ki imajo črne luknje z manjšimi masami od 10 do 50 M in jih na splošno pojasnjujejo s kepami vročega plina v disku akreciranega materiala, ki kroži okoli črne luknje.«
"Vendar pa je v primeru BL Lac svetloba polarizirana, kar ne velja za emisijo vročega plina v disku, zato je razlaga takšnega obnašanja težka."
Prof. Alan Marscher z bostonske univerze, strokovnjak za raziskave blazarjev in soavtor študije, je dejal, »V curku nastane zavoj, ki zvije magnetno polje na tak način, da povzroči nihanje svetlosti. Poleg tega se polarizacija spreminja s podobnim časovnim okvirom kot svetlost. Takšna polarizirana svetloba prihaja iz curka in polarizacija se lahko spreminja le, če se spremeni magnetno polje v območju, ki proizvaja svetlobo. Magnetno polje v curku se mora zvijati, da povzroči nihanje."
"Opazovanja BL Lac kažejo močno korelacijo med vidno svetlobo in variacijami žarkov gama brez zamude, kar postavlja žarke gama v območje, kjer se spreminja vidna svetloba."
Referenca dnevnika:
- Jorstad, SG, Marscher, AP, Raiteri, CM et al. Hitra kvaziperiodična nihanja v relativističnem curku BL Lacertae. Narava 609, 265–268 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05038-9
