Astrônomos da Suíça e da Alemanha realizaram observações de comprimentos de onda múltiplos de um blazar de pico síncrotron conhecido como Mrk 421. Os resultados desta campanha observacional fornecem mais insights sobre a variabilidade da emissão de raios gama desta fonte. O estudo foi publicado em 26 de janeiro em arXiv.org.
Os blazares são quasares muito compactos associados a buracos negros supermassivos no centro de galáxias elípticas gigantes ativas. Em geral, os blazares pertencem a um grupo maior de galáxias ativas que hospedam núcleos galácticos ativos (AGN), e suas características são jatos relativísticos apontados quase exatamente para a Terra. Com base em suas propriedades de emissão ótica, os astrônomos dividem os blazares em duas classes: quasares de rádio de espectro plano (FSRQs), que apresentam linhas de emissão ótica proeminentes, e objetos BL Lacertae (BL Lacs), que não têm.
Alguns FSRQs são fontes de pico síncrotron alto (HSP), pois seu pico síncrotron está acima de 1.000 THz no quadro de repouso. As observações mostram que as partículas são eficientemente aceleradas até energias muito altas (VHEs) nos jatos de HSPs, o que torna essas fontes muito interessantes para astrônomos que estudam blazares extremos.
Com um desvio para o vermelho de cerca de 0,031, Mrk 421 é um HSP blazar com um componente síncrotron de baixa energia com pico acima de 100.000 THz. Ele apresenta emissão brilhante e persistente de GeV e TeV com atividades de queima frequentes. Observações anteriores mostraram que a emissão de raios gama do Mrk 421 varia rapidamente e sua origem ainda é debatida.
Para esclarecer melhor a origem dessa emissão, uma equipe de astrônomos liderada por Axel Arbet-Engels, do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Zurique, na Suíça, decidiu analisar dados observacionais obtidos entre dezembro de 2012 e abril de 2018, usando nove instrumentos diferentes que vão do rádio à banda de raios gama.
“Usamos 5,5 anos de dados de campanha de observação imparcial, obtidos usando o telescópio FACT e o detector Fermi LAT nas energias TeV e GeV, as mais longas e densas até agora, juntamente com observações contemporâneas de múltiplos comprimentos de onda, para caracterizar a variabilidade de Mrk 421 e para restringir os mecanismos físicos subjacentes “, escreveram os pesquisadores no artigo.
O estudo descobriu que as variações mais fortes do Mrk 421 ocorrem nos raios X duros e na banda de energia TeV. Descobriu-se que o raio-X e as chamas na banda de energia TeV estão muito bem correlacionados. Os fluxos de TeV e de raios-X medidos simultaneamente também foram encontrados para estar correlacionados.
De acordo com o jornal, a defasagem média entre as variações do TeV e dos raios X está em um nível de menos de 0,6 dias. As variações na banda de energia GeV parecem estar forte e amplamente correlacionadas com a variabilidade óptica e de rádio. Foi descoberto que as variações de rádio estão atrasadas na banda GeV por 30 a 100 dias.
Resumindo os resultados, os astrônomos concluíram que as emissões de raios-X e TeV são impulsionadas pela mesma população de partículas de alta energia. Eles acrescentaram que tal variabilidade pode ser causada por variações na energia máxima do elétron, ou por, por exemplo, o campo magnético que afeta elétrons e prótons.
Publicado em 03/02/2021 15h24
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