Astronomer overvåger den nærliggende blazar Markarian 501

Et hold af astronomer fra Schweiz og Tyskland har udført en langsigtet multi-band fotometrisk overvågning af en nærliggende blazar kendt som Markarian 501. Observationskampagnen leverede væsentlig information om blazarens variabilitet og opdagede adskillige udbrud fra denne kilde. Resultaterne af undersøgelsen blev offentliggjort den 7. september på arXiv.org.

Blazarer er meget kompakte kvasarer forbundet med supermassive sorte huller (SMBH'er) i centrene af aktive, gigantiske elliptiske galakser. De tilhører en større gruppe af aktive galakser, der er vært for aktive galaktiske kerner, og er de mest talrige ekstragalaktiske gammastrålekilder. Deres karakteristiske træk er relativistiske jetfly, der peger næsten nøjagtigt mod Jorden.

BL Lacertae-objekter (BL Lacs) er en type blazar, der fremviser jetfly med lavere effekt og højere Doppler-faktorer end andre blazarer. Baseret på placeringen af ​​synkrotrontoppen, de kan opdeles i lave (LBL'er), mellemliggende (IBL'er), og høj synkrotron peak BL Lacs (HBL'er). Astronomer er især interesserede i at finde sjældne ekstreme HBL'er (EHBL'er) - identificeret ved synkrotronemissionstoppe ved energier over 1 keV. Sådanne objekter menes at være blandt de mest effektive og ekstreme acceleratorer i universet.

Ved en rødforskydning på 0,034, Markarian 501 (eller Mrk 501) er en af ​​de hyppigst studerede lyse blazarer i nærheden. Tidligere observationer af denne kilde har antydet, at det kan være en EHBL. En gruppe forskere ledet af Axel Arbet-Engels fra Swiss Federal Institute of Technology i Zürich, Schweiz, besluttede at undersøge denne hypotese yderligere ved at udføre en langsigtet multi-band fotometri af Mrk 501 ved hjælp af forskellige jordbaserede faciliteter og rumteleskoper, inklusive First G-APD Cherenkov Telescope (FACT).

"Vi undersøgte bredbåndsvariabiliteten af ​​Mrk 501 fra slutningen af ​​2012 til midten af ​​2018. Data fra otte instrumenter blev overvejet, " skrev astronomerne i avisen.

Variabiliteten af ​​Mrk 501 blev detekteret i alle bølgebånd. Fraktionsvariabiliteten er lavest i radioen og højest i TeV-båndet, og den stiger monotont fra radioen til røntgenstrålerne og fra GeV'erne til TeV'erne.

Forskydningen mellem TeV- og røntgen-variationerne blev estimeret til at være mindre end 0,4 dage. Ifølge forskerne, denne næsten nul forsinkelse er i overensstemmelse med synkrotron selv-Compton (SSC) emission, hvor TeV-fotoner produceres gennem invers Compton-spredning.

"Den rapporterede forsinkelse <0,4 dage mellem TeV og røntgenstråler stemmer overens med selv-Compton eller eksterne Compton rammer, da elektroner afkøles hurtigt ( <0,5 time) ved disse energier, " forklarede forskerne.

Observationerne identificerede også adskillige TeV- og røntgenudbrud fra Mrk 501. Det karakteristiske tidsinterval mellem TeV-udbrud viste sig at være sammenligneligt med forventningen, hvis disse udbrud udløses af den såkaldte Lense-Thirring-præcession (en relativistisk korrektion til præcession af et gyroskop nær en stor roterende masse) af accretionsskiven omkring SMBH.

© 2021 Science X Network