Un team di astronomi svizzeri e tedeschi ha condotto un monitoraggio fotometrico multibanda a lungo termine di un blazar vicino noto come Markarian 501. La campagna di osservazione ha fornito informazioni essenziali sulla variabilità del blazar e ha rilevato numerosi brillamenti da questa fonte. I risultati dello studio sono stati pubblicati il ​​7 settembre su arXiv.org.

I blazar sono quasar molto compatti associati a buchi neri supermassicci (SMBH) al centro di aree attive, galassie ellittiche giganti. Appartengono a un gruppo più ampio di galassie attive che ospitano nuclei galattici attivi, e sono le sorgenti di raggi gamma extragalattiche più numerose. Le loro caratteristiche sono getti relativistici puntati quasi esattamente verso la Terra.

Gli oggetti BL Lacertae (BL Lacs) sono un tipo di blazar che mostra getti a bassa potenza e fattori Doppler più alti rispetto ad altri blazar. In base alla posizione del picco di sincrotrone, possono essere suddivisi in bassi (LBL), intermedio (IBL), e BL Lac (HBL) ad alto picco di sincrotrone. Gli astronomi sono particolarmente interessati a trovare rari HBL estremi (EHBL), identificati da picchi di emissione di sincrotrone a energie superiori a 1 keV. Si ritiene che tali oggetti siano tra gli acceleratori più efficienti ed estremi dell'universo.

Con un redshift di 0,034, Markarian 501 (o Mrk 501) è uno dei blazar luminosi vicini più frequentemente studiati. Precedenti osservazioni di questa fonte hanno suggerito che potrebbe essere un EHBL. Un gruppo di ricercatori guidati da Axel Arbet-Engels del Politecnico federale di Zurigo, Svizzera, ha deciso di indagare ulteriormente su questa ipotesi conducendo una fotometria multibanda a lungo termine di Mrk 501 utilizzando varie strutture a terra e telescopi spaziali, compreso il primo telescopio Cherenkov G-APD (FACT).

"Abbiamo studiato la variabilità della banda larga di Mrk 501 dalla fine del 2012 alla metà del 2018. Sono stati considerati i dati di otto strumenti, " scrivono gli astronomi sul giornale.

La variabilità di Mrk 501 è stata rilevata in tutte le bande d'onda. La variabilità frazionaria è più bassa nella radio e più alta nella banda TeV, e aumenta monotonamente dalla radio ai raggi X e dai GeV ai TeV.

Il ritardo tra le variazioni TeV e raggi X è stato stimato essere inferiore a 0,4 giorni. Secondo i ricercatori, questo ritardo quasi nullo è coerente con l'emissione di sincrotrone self-Compton (SSC), dove i fotoni TeV sono prodotti attraverso lo scattering Compton inverso.

"Il ritardo segnalato <0,4 giorni tra i flussi di TeV e raggi X concorda con le strutture auto-Compton o Compton esterne poiché gli elettroni si raffreddano rapidamente ( <0,5 ore) a queste energie, " hanno spiegato gli scienziati.

Le osservazioni hanno anche identificato numerosi brillamenti di raggi X e TeV da Mrk 501. L'intervallo di tempo caratteristico tra i brillamenti di TeV è risultato comparabile con l'aspettativa se questi brillamenti fossero innescati dalla cosiddetta precessione Lense-Thirring (una correzione relativistica alla precessione di un giroscopio vicino a una grande massa rotante) del disco di accrescimento attorno all'SMBH.

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