Blazars เป็นนิวเคลียสของดาราจักรกัมมันต์ (AGN) ที่มีเจ็ตสัมพัทธภาพซึ่งการแผ่รังสีที่ไม่ใช่ความร้อนนั้นแปรปรวนอย่างมากในช่วงเวลาต่างๆ ความแปรปรวนนี้ดูเหมือนเป็นแบบสุ่มเป็นหลัก แม้ว่าจะมีการรายงานการสั่นแบบกึ่งคาบระยะ (QPO) ซึ่งบ่งบอกถึงกระบวนการที่เป็นระบบใน blazars และ AGN อื่นๆ
หลังจากต้นแบบ BL Lacertae BL Lac เป็นประเภทของนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์ (AGN) หรือดาราจักรที่เก็บ AGN ดังกล่าวไว้ BL Lacs แตกต่างจากนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์ประเภทอื่นๆ โดยความแปรปรวนของฟลักซ์แอมพลิจูดขนาดใหญ่อย่างรวดเร็ว และโพลาไรเซชันเชิงแสงจำนวนมาก มันถูกเติมเชื้อเพลิงเช่นเดียวกับ blazars โดยสสารที่ตกลงสู่หลุมดำมวลมหาศาลของกาแลคซี (SMBH)
ทีมนักวิทยาศาสตร์ 86 คนจาก 13 ประเทศ รวมถึง ดร.อลก จันทรา คุปตะ จากสถาบันวิจัยอารยสถาปัตย์ (ARIES) ไนนิตาล ซึ่งเป็นสถาบันอิสระของ กรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (DST) รัฐบาลอินเดียดำเนินการตรวจสอบด้วยแสงที่มีความละเอียดสูงอย่างกว้างขวางของ blazar BL Lacertae (BL Lac) พวกเขาพบการสั่นของความสว่างอย่างรวดเร็วอย่างน่าประหลาดใจในเจ็ตของบลาซาร์ระหว่างการปะทุหลายความยาวคลื่นที่รุนแรงในช่วงครึ่งหลังของปี 2020 ซึ่งอุดมไปด้วยรังสีแกมมา พวกเขาให้เหตุผลว่าวัฏจักรของการเปลี่ยนแปลงความสว่างเหล่านี้เรียกว่าการสั่นแบบกึ่งคาบ (quasi-periodic oscillations หรือ QPO) เนื่องจากการบิดตัวของสนามแม่เหล็กในเครื่องบินเจ็ท
ในการติดตามสิ่งเหล่านี้ การสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ Whole Earth Blazar (WEBT) จัดโดย Drs. Claudia M. Raiteri และ Massimo Villata จาก INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino ประเทศอิตาลี เพื่อตรวจสอบความแปรปรวนของแสงที่มองเห็นได้ใน blazars ที่สว่างใน รังสีแกมมา. การสังเกตการณ์ด้วยแสงโดยความร่วมมือของนักดาราศาสตร์ WEBT ซึ่งทำงานร่วมกับกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน 37 ตัวทั่วโลก พบวัฏจักรของการเปลี่ยนแปลงความสว่างที่มองเห็นได้เร็วถึง 13 ชั่วโมงในไอพ่นของอนุภาคพลังงานสูงของ BL Lac —a blazar ที่ขับเคลื่อนโดย a หลุมดำอยู่ห่างออกไปประมาณ 1 พันล้านปีแสง
ดร. Svetlana Jorstad แห่งมหาวิทยาลัยบอสตัน ซึ่งเป็นผู้นำทีมนักดาราศาสตร์ที่เข้าร่วมในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature กล่าวว่า “วัฏจักรของการเปลี่ยนแปลงความสว่างที่เรียกว่า quasi-periodic oscillations (QPOs) มักพบเห็นได้บ่อยกว่าในระบบอื่นๆ ที่เรียกว่า X-ray black hole binaries ซึ่งมี หลุมดำ โดยมีมวลน้อยกว่า 10 – 50 M และโดยทั่วไปจะอธิบายได้จากกลุ่มก๊าซร้อนในดิสก์ของวัสดุสะสมที่โคจรรอบหลุมดำ”
“อย่างไรก็ตาม ในกรณีของ BL Lac แสงจะถูกโพลาไรซ์ ซึ่งไม่ใช่กรณีที่ปล่อยออกมาจากก๊าซร้อนในดิสก์ ดังนั้นการตีความพฤติกรรมดังกล่าวจึงเป็นเรื่องยาก”
Prof. Alan Marscher แห่งมหาวิทยาลัยบอสตัน ผู้เชี่ยวชาญด้านการวิจัย blazar และผู้เขียนร่วมในการศึกษากล่าวว่า “ความหงิกงอก่อตัวขึ้นในไอพ่น บิดสนามแม่เหล็กในลักษณะที่ทำให้ความสว่างสั่นไหว นอกจากนี้ โพลาไรเซชันจะเปลี่ยนไปตามช่วงเวลาเดียวกันกับความสว่าง แสงโพลาไรซ์ดังกล่าวมาจากเจ็ต และโพลาไรซ์จะแปรผันได้ก็ต่อเมื่อสนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงในบริเวณที่ผลิตแสงเท่านั้น สนามแม่เหล็กในเครื่องบินต้องบิดตัวเพื่อทำให้เกิดการสั่น”
“การสังเกตของ BL Lac แสดงความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างแสงที่มองเห็นได้กับการแปรผันของรังสีแกมมาโดยไม่ชักช้า ซึ่งทำให้รังสีแกมมาอยู่ในบริเวณที่การเปลี่ยนแปลงของแสงที่มองเห็นได้”
การอ้างอิงวารสาร:
- Jorstad, SG, Marscher, AP, Raiteri, CM และคณะ การสั่นแบบกึ่งคาบอย่างรวดเร็วในเจ็ตเชิงสัมพัทธภาพของ BL Lacertae ธรรมชาติ 609, 265–268 (2022). ดอย: 10.1038/s41586-022-05038-9
