Immagine Sloan Digital Sky Survey di Mrk 421. Credito:Sloan Digital Sky Survey.
Analizzando i dati del satellite XMM-Newton dell'ESA, gli astronomi dell'Osservatorio astronomico dell'Università Jagellonica di Cracovia, in Polonia, e altrove, hanno studiato la variabilità intraday dei raggi X di un vicino blazar noto come Markarian 421. Risultati dello studio, pubblicati Il 5 giugno su arXiv.org, potrebbe aiutarci a comprendere meglio la natura delle sorgenti di raggi X ad alta energia.
I blazar sono quasar molto compatti associati a buchi neri supermassicci (SMBH) al centro di galassie ellittiche giganti attive. Appartengono a un gruppo più ampio di galassie attive che ospitano nuclei galattici attivi (AGN) e sono le più numerose sorgenti di raggi gamma extragalattiche. I loro tratti caratteristici sono getti relativistici puntati quasi esattamente verso la Terra.
Sulla base delle loro proprietà di emissione ottica, gli astronomi dividono i blazar in due classi:quasar radio a spettro piatto (FSRQ) che presentano linee di emissione ottica prominenti e larghe e oggetti BL Lacertae (BL Lacs), che non lo fanno.
A una distanza di circa 134 milioni di anni luce, Markarian 421 (o Mrk 421 in breve) è uno dei blazar più vicini alla Terra. Precedenti osservazioni di Mrk 421 lo hanno classificato come BL Lac a causa del suo spettro ottico senza caratteristiche, dell'emissione radio compatta, dei flussi fortemente polarizzati e variabili nelle bande ottiche e radio. Il blazar ospita un SMBH centrale con una massa stimata tra 200 e 900 milioni di masse solari.
Mrk 421 è anche classificato come un blazar ad alta energia (HBL) dato che il suo picco di sincrotrone nella distribuzione dell'energia spettrale (SED) è stato trovato in energie di raggi X superiori a 0,1 keV. Questo, insieme al suo spettro non termico senza caratteristiche, rende Mrk 421 un buon candidato per studiare il flusso intraday e le variazioni spettrali nel tempo. Quindi un team di astronomi guidato da Angel Priyana Noel ha analizzato le sue osservazioni ai raggi X nell'arco di 17 anni.
"Utilizziamo i dati dell'archivio pubblico di 25 osservazioni puntuali di Mrk 421 con uno strumento EPIC-pn a bordo di XMM-Newton effettuato entro un periodo di 17 anni (2000-2017) per l'analisi del flusso e delle variazioni spettrali su IDV [variabilità intraday ] tempistiche e per studiare l'emissione di raggi X che dovrebbe essere generata nel getto vicino al buco nero centrale del blazar", hanno spiegato i ricercatori.
In generale, i dati EPIC-pn disponibili hanno consentito al team di condurre analisi della variabilità del flusso, della variabilità spettrale e degli studi correlati in modo incrociato di bande di raggi X morbide e dure di Mrk 421 su scale temporali IDV. Per tutte le osservazioni a raggi X appuntite, hanno ispezionato le curve di luce nelle bande di energia morbida (0,3–2,0 keV), dura (2,0–10,0 keV) e totale (0,3–10,0 keV).
Lo studio ha rilevato che la variabilità frazionaria mostra una chiara evidenza di IDV di grande ampiezza in 23 osservazioni su 25 appuntite in tutte le bande di raggi X considerate. Il duty cycle dell'IDV è stato stimato al 96%, tuttavia è stato identificato anche un certo livello di variabilità in tutti i dati.
Inoltre, i risultati suggeriscono che l'ampiezza della variabilità frazionaria dipende dall'intervallo di energia dei raggi X studiato ed è sempre maggiore nella banda dura che nella banda morbida. Le scale temporali di variabilità minima ponderata per l'energia totale per tutte le osservazioni puntuali si verificano nell'intervallo da 1.030 a 1.059 secondi.
I ricercatori hanno anche identificato gli sfasamenti temporali tra le bande di energia morbida e dura, ma non rivelano alcun modello costante. Hanno aggiunto che il verificarsi dei grandi ritardi nei fotoni morbidi o duri è moderatamente correlato al grado di variabilità del flusso. + Esplora ulteriormente
© 2022 Rete Science X
