Un esempio di immagine composita di 3C 279 convoluta con una dimensione del fascio di 0,1 mas (cerchio nell'angolo in basso a sinistra). I contorni rappresentano l'intensità totale mentre la scala dei colori è per l'immagine dell'intensità polarizzata di 3C 279. I segmenti di linea (la lunghezza dei segmenti è proporzionale alla polarizzazione frazionata) segna la direzione EVPA. Credito:Rani et al., 2018.
Utilizzando l'interferometria di base molto lunga (VLBI), gli astronomi hanno studiato la topologia del campo magnetico del blazar 3C 279, scoprendo la presenza di più regioni di emissione di raggi gamma in questa sorgente. La scoperta è stata presentata l'11 maggio in un articolo pubblicato su arXiv.org.
Blazar, classificati come membri di un gruppo più ampio di galassie attive che ospitano nuclei galattici attivi (AGN), sono le sorgenti di raggi gamma extragalattiche più numerose. Le loro caratteristiche sono getti relativistici puntati quasi esattamente verso la Terra. Generalmente, i blazar sono percepiti dagli astronomi come motori ad alta energia che servono come laboratori naturali per studiare l'accelerazione delle particelle, processi relativistici al plasma, dinamica del campo magnetico e fisica dei buchi neri.
Il telescopio spaziale a raggi gamma Fermi della NASA è uno strumento essenziale per gli studi blazar. La navicella è dotata nel Large Area Telescope (LAT), che gli consente di rilevare fotoni con energia da circa 20 milioni a circa 300 miliardi di elettronvolt. Finora, Fermi ha scoperto più di 1, 600 blazar.
Un team di astronomi guidato da Bindu Rani del Goddard Space Flight Center della NASA ha analizzato i dati forniti dal LAT e dal Very Long Baseline Array (VLBA) con sede negli Stati Uniti per indagare sul blazar 3C 279. L'oggetto studiato, situato nella costellazione della Vergine. È una delle sorgenti più luminose e variabili nel cielo di raggi gamma monitorato da Fermi. I dati hanno permesso al team di Rani di scoprire maggiori informazioni sulla natura dell'emissione di raggi gamma da questo blazar.
"Utilizzando l'imaging di polarizzazione dell'interferometria radio ad alta frequenza (VLBI), potremmo sondare la topologia del campo magnetico delle regioni compatte di emissione ad alta energia nei blazar. Un caso di studio per il blazar 3C 279 rivela la presenza di più regioni di emissione di raggi gamma, " scrivono i ricercatori sul giornale.
Sei bagliori di raggi gamma sono stati osservati in 3C 279 tra novembre 2013 e agosto 2014. I ricercatori hanno anche studiato i cambiamenti morfologici nel getto del blazar.
Il team ha scoperto che l'espulsione di un nuovo componente (designato NC2) durante i primi tre bagliori di raggi gamma suggerisce il nucleo VLBI come possibile sito dell'emissione ad alta energia. Per di più, un ritardo tra gli ultimi tre brillamenti e l'espulsione di un nuovo componente (NC3) indica che l'emissione ad alta energia in questo caso si trova a monte del core a 43 GHz (più vicino al buco nero del blazar).
Gli astronomi hanno concluso che i loro risultati sono indicativi di molteplici siti di dissipazione di alta energia in 3C 279. Inoltre, secondo gli autori del saggio, il loro studio dimostra che VLBI è la tecnica più promettente per sondare le regioni di dissipazione ad alta energia. Però, hanno aggiunto che sono necessarie ancora più osservazioni per comprendere appieno queste caratteristiche e i meccanismi alla base di esse.
"La missione Fermi continuerà ad osservare il cielo GeV almeno per i prossimi due anni. Le missioni TeV stanno per sondare la parte più energetica dello spettro elettromagnetico. Osservazioni di polarizzazione ad alta energia (AMEGO, IXPE, ecc.) sarà di estrema importanza per la comprensione dei meccanismi di dissipazione delle alte energie, " hanno concluso i ricercatori.
© 2018 Phys.org
