Rytmiske svingninger påvist i blazaren Markarian 501

Astronomer har registreret forbigående rytmiske svingninger i gammastråling fra blazaren Markarian 501. Opdagelsen, rapporteret i et papir, der blev offentliggjort 18. august om arXiv-forudskrivningsserveren, kunne være nyttigt til at forbedre vores forståelse af energiske processer, der finder sted i universet.

Blazars, klassificeret som medlemmer af en større gruppe aktive galakser, der er vært for aktive galaktiske kerner (AGN), er de mest talrige ekstragalaktiske gammastrålekilder. Deres karakteristiske træk er relativistiske jetfly, der næsten præcist peger mod Jorden. Generelt, blazarer opfattes af astronomer som højenergimotorer, der tjener som naturlige laboratorier til at studere partikelacceleration, relativistiske plasmaprocesser, magnetfeltdynamik og sort huls fysik.

Placeret omkring 456 millioner lysår væk, Markarian 501 (eller Mrk 501 for kort) er en blazar eller en BL Lac -kilde, med et spektrum, der strækker sig til de højeste energi gammastråler. Det er en af ​​de nærmeste blazarer, der skinner klart i røntgenstrålen og en af ​​de tidligste ekstragalaktiske kilder, der er påvist i TeV-båndet.

Inden for det sidste årti, Mrk 501 blev observeret af Large Area Telescope (LAT) fra NASAs Fermi Gamma-ray rumteleskop. En gruppe astronomer ledet af Gopal Bhatta fra Astronomical Observatory ved Jagiellonian University i Kraków, Polen, har analyseret observationsdataene for Mrk 501 indsamlet af LAT mellem august 2008 og juni 2018. Undersøgelsen resulterede i påvisning af rytmiske svingninger i blazarens gammastråleemission.

"I dette brev, vi rapporterer påvisning af forbigående rytmiske svingninger i de cirka 10 år lange Fermi/LAT-observationer af den berømte blazar Mrk 501, "skrev forskerne i avisen.

Ifølge undersøgelsen, astronomerne fandt et stærkt signal om kvasi-periodisk svingning (QPO) med en periodicitet på omkring 332 dage. De tilføjede, at gamma-ray flux-modulerne i dette blazar gradvist faldet i styrke i løbet af de seneste år.

Desuden, forskerne understregede, at gamma-ray QPO i Mrk 501 fortsatte næsten syv cyklusser, indtil den endelig svækkedes. I betragtning af at ikke mange gammastråle-QPO'er har vist sig at vise mere end fem cyklusser, sagen om Mrk 501, ifølge forfatterne til papiret, kan være et af de få eksempler, hvor astronomer er vidne til en relativt høj frekvens med en periode på mindre end et år.

"Det, vi har observeret, kan være den første interessante begivenhed, hvor vi er vidne til en forbigående gamma-stråle periodiske moduleringer i blazarens høje energimission, der varer op til 7 cykler, før de gradvist falmer væk, "læser avisen.

Undersøgelsen præsenterer også flere hypoteser om, hvad der kan være drivkraften bag sådanne rytmiske svingninger i Mrk 501. Forskerne foreslår forskellige scenarier, herunder supermassive binære sorte huller, jetpræcession og akkretionsdisk, der forsynes under tyngdekraftsmoment. Imidlertid, forskerne konkluderede, at yderligere analyse af Mrk 501 og diskussion om emnet er nødvendig for helt sikkert at kunne bestemme den mest sandsynlige teori, der forklarer oscillationernes oprindelse i denne blazar.

© 2018 Phys.org