Blazars lysstyrkecyklus bekræftet af NASAs Fermi-mission

En to-årig cyklus i gammastrålens lysstyrke af en blazar, en galakse drevet af et supermassivt sort hul, er blevet bekræftet af 10 års observationer fra NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope. Resultaterne blev annonceret i dag på det ottende internationale Fermi Symposium-møde i denne uge i Baltimore.

"Dette er første gang, at en gamma-stråleperiode er blevet bekræftet i en aktiv galakse, " sagde Stefano Ciprini, en forsker ved INFN Tor Vergata-afdelingen af ​​den italienske rumorganisations Space Science Data Center i Rom. "Gammastråleperioden ses også i andre bølgebånd, inklusive synligt lys, og yderligere røntgen- og radiodata antyder lignende lysstyrketoppe."

Noget af sagen falder i blazaren, navngivet PG 1553+113, danner en stråle af partikler, der udstråler gammastråler, den højeste energiform for lys, næsten direkte mod Jorden.

"Dette resultat er opnået efter 10 års kontinuerlig overvågning af Fermis Large Area Telescope (LAT), sagde Sara Cutini, en forsker ved det italienske institut for kernefysik (INFN) i Perugia. "Vi så først en antydning af en periodisk modulering i 2014, da vi lavede detaljerede analyser af LAT-data. Nu kan vi med sikkerhed sige, at denne langsigtede adfærd er reel."

Et par supermassive sorte huller i hjertet af blazaren er den mest fristende mulighed. I dette scenarie, et af de supermassive sorte huller ville udsende gammastrålerne i en jetstråle, og retningen af ​​denne jet "wobbles" på grund af interaktioner med dets ledsagende sorte hul. Dette ville gøre PG 1553+113 til et primært mål for en fremtidig rumbaseret gravitationsbølgedetektor, såsom Den Europæiske Rumorganisations Laser Interferometer Space Antenna (LISA), sat til lancering i 2030'erne, eller ved Square Kilometer Array (SKA), et kæmpe radioteleskop, som er under opførelse i Sydafrika og Australien.

Forskerne advarer om, at andre fortolkninger kan forklare den cykliske emission. For eksempel, der kunne være periodiske ustabiliteter i en skive af stof, der hvirvler rundt om et enkelt supermassivt sort hul, eller der kan være generelle relativistiske effekter, der får den gammastråleudsendende stråle til at præcessere.

"De periodiske variationer i synligt lys, samlet over 12 år af optiske teleskoper på Jorden og i rummet, er ens og godt korreleret med det, vi ser i højenergi-gammastråler fra Fermis Large Area Telescope. Det er en helt ny opdagelse for højenergiske gamma-stråle blazarer og aktive galakser, sagde Stefan Larsson, en forsker ved Royal Institute of Technology i Stockholm, Sverige.