Astronomi svizzeri e tedeschi hanno eseguito osservazioni a più lunghezze d'onda di un blazar con un picco di sincrotrone noto come Mrk 421. I risultati di questa campagna osservativa forniscono ulteriori informazioni sulla variabilità dell'emissione di raggi gamma da questa fonte. Lo studio è stato pubblicato il 26 gennaio su arXiv.org.

I blazar sono quasar molto compatti associati a buchi neri supermassicci al centro di zone attive, galassie ellittiche giganti. Generalmente, i blazar appartengono a un gruppo più ampio di galassie attive che ospitano nuclei galattici attivi (AGN), e le loro caratteristiche sono getti relativistici puntati quasi esattamente verso la Terra. In base alle loro proprietà di emissione ottica, Gli astronomi dividono i blazar in due classi:i quasar radio a spettro piatto (FSRQ) che presentano ampi, linee di emissione ottica prominenti, e oggetti BL Lacertae (BL Lacs), che non lo fanno.

Alcuni FSRQ sono sorgenti ad alto picco di sincrotrone (HSP) poiché il loro picco di sincrotrone è superiore a 1, 000 THz nel frame di riposo. Le osservazioni mostrano che le particelle vengono efficacemente accelerate fino a energie molto elevate (VHE) nei getti di HSP, il che rende tali fonti molto interessanti per gli astronomi che studiano i blazar estremi.

Ad un redshift di circa 0,031, Mrk 421 è un blazar HSP con una componente di sincrotrone a bassa energia con un picco superiore a 100, 000 THz. Mostra emissioni GeV e TeV luminose e persistenti con frequenti attività di flaring. Osservazioni precedenti hanno mostrato che l'emissione di raggi gamma da Mrk 421 è rapidamente variabile e la sua origine è ancora dibattuta.

Per chiarire meglio l'origine di questa emissione, un team di astronomi guidati da Axel Arbet-Engels del Politecnico federale di Zurigo, Svizzera, deciso di analizzare i dati osservativi ottenuti tra dicembre 2012 e aprile 2018, utilizzando nove diversi strumenti che vanno dalla banda radio alla banda dei raggi gamma.

"Abbiamo utilizzato 5,5 anni di dati imparziali di campagne di osservazione, ottenuti utilizzando il telescopio FACT e il rivelatore Fermi LAT alle energie TeV e GeV, il più lungo e denso finora, insieme a osservazioni multi-lunghezza d'onda contemporanee, caratterizzare la variabilità di Mrk 421 e vincolare i meccanismi fisici sottostanti, " scrivono i ricercatori sul giornale.

Lo studio ha scoperto che le variazioni più forti di Mrk 421 si verificano nei raggi X duri e nella banda di energia TeV. Si è scoperto che i raggi X e i bagliori nella banda di energia TeV sono molto ben correlati. Anche i flussi TeV e raggi X misurati simultaneamente sono risultati correlati.

Secondo il giornale, il ritardo medio tra le variazioni TeV e raggi X è a un livello inferiore a 0,6 giorni. Le variazioni nella banda di energia GeV sembrano essere fortemente e ampiamente correlate alla variabilità ottica e radio. È stato riscontrato che le variazioni radio sono in ritardo rispetto a queste nella banda GeV da 30 a 100 giorni.

Riassumendo i risultati, gli astronomi hanno concluso che le emissioni di raggi X e TeV sono guidate dalla stessa popolazione di particelle ad alta energia. Hanno aggiunto che tale variabilità potrebbe essere causata da variazioni dell'energia massima dell'elettrone, o da, ad esempio, il campo magnetico che colpisce elettroni e protoni.

© 2021 Science X Network