Forskning undersøger røntgenstråler intradag-variabilitet af blazar Markarian 421

Ved at analysere dataene fra ESA's XMM-Newton-satellit har astronomer fra Det Astronomiske Observatorium ved Jagiellonian University i Kraków, Polen og andre steder, undersøgt røntgen-intradag-variabilitet af en nærliggende blazar kendt som Markarian 421. Resultater af undersøgelsen, offentliggjort 5. juni på arXiv.org, kunne hjælpe os med bedre at forstå karakteren af ​​højenergi røntgenkilder.

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 (AGN), og er de mest talrige ekstragalaktiske gammastrålekilder. Deres karakteristiske træk er relativistiske jetfly, der peger næsten nøjagtigt mod Jorden.

Baseret på deres optiske emissionsegenskaber opdeler astronomer blazarer i to klasser:fladspektrede radioquasarer (FSRQ'er), der har fremtrædende og brede optiske emissionslinjer, og BL Lacertae-objekter (BL Lacs), som ikke gør det.

I en afstand af omkring 134 millioner lysår er Markarian 421 (eller Mrk 421 for kort) en af ​​de nærmeste blazarer til Jorden. Tidligere observationer af Mrk 421 klassificerede den som en BL Lac på grund af dens funktionsløse optiske spektrum, kompakte radioemission, stærkt polariserede og variable fluxer i optiske og radiobånd. Blazaren er vært for en central SMBH med en masse anslået til at være mellem 200 og 900 millioner solmasser.

Mrk 421 er også klassificeret som en højenergi peaked blazar (HBL), da dens synkrotronspids i den spektrale energifordeling (SED) blev fundet i røntgenenergier højere end 0,1 keV. Dette sammen med dets karakteristiske ikke-termiske spektrum gør Mrk 421 til en god kandidat til at studere intradag flux og spektrale variationer over tid. Så et hold af astronomer ledet af Angel Priyana Noel analyserede deres røntgenobservationer, der strækker sig over 17 år.

"Vi bruger offentlige arkivdata af 25 spidse observationer af Mrk 421 med et EPIC-pn instrument om bord på XMM-Newton udført inden for en periode på 17 år (2000-2017) til analyse af flux og spektrale variationer på IDV [intraday variabilitet] ] tidsskalaer og at studere røntgenstrålingen, der foreløbigt forventes at blive genereret i jetflyet tæt på blazarens centrale sorte hul," forklarede forskerne.

Generelt tillod de tilgængelige EPIC-pn-data holdet at udføre analyse af fluxvariabilitet, spektral variabilitet og krydskorrelerede undersøgelser af bløde og hårde røntgenbånd af Mrk 421 på IDV-tidsskalaer. For alle de spidse røntgenobservationer inspicerede de lyskurver i bløde (0,3-2,0 keV), hårde (2,0-10,0 keV) og samlede (0,3-10,0 keV) energibånd.

Undersøgelsen fandt, at den fraktionelle variabilitet viser tydelige beviser for stor amplitude IDV i 23 ud af 25 spidse observationer i alle betragtede røntgenbånd. IDV-driftscyklussen blev estimeret til at være 96 %, men en vis grad af variabilitet blev også identificeret i alle data.

Ydermere tyder resultaterne på, at den fraktionelle variabilitetsamplitude afhænger af det undersøgte røntgenenergiområde og altid er højere i det hårde bånd end i det bløde bånd. De samlede energivægtede minimumsvariabilitetstidsskalaer for alle spidse observationer forekommer i området fra 1.030 til 1.059 sekunder.

Forskerne identificerede også tidsforskydninger mellem bløde og hårde energibånd, men de afslører ikke noget konstant mønster. De tilføjede, at forekomsten af ​​de store forsinkelser i bløde eller hårde fotoner er moderat relateret til graden af ​​fluxvariabilitet. + Udforsk yderligere

Suzaku-observationer finder røntgen-intradag-variabilitet af blazaren PKS 2155−304

© 2022 Science X Network