Met behulp van drie NASA-ruimteobservatoria, astronomen hebben een multigolflengte-onderzoek uitgevoerd naar de emissie van een blazar die bekend staat als 1ES 1218+304. Resultaten van het onderzoek, gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 29 juni op arXiv.org, meer inzicht te geven in de eigenschappen van deze energierijke bron.

Blazars zijn zeer compacte quasars die worden geassocieerd met superzware zwarte gaten in de centra van actieve, gigantische elliptische sterrenstelsels. Op basis van hun optische emissie-eigenschappen, astronomen verdelen blazars in twee klassen:flat-spectrum radio quasars (FSRQ's) met brede, prominente optische emissielijnen, en BL Lacertae-objecten (BL Lacs), welke niet.

Sommige FSRQ's zijn bronnen met een hoge synchrotronpiek (HSP), aangezien hun synchrotronpiek hoger is dan 1. 000 THz in het rustframe. Waarnemingen laten zien dat deeltjes efficiënt worden versneld tot zeer hoge energieën (VHE's) in de jets van HSP's, wat dergelijke bronnen zeer interessant maakt voor astronomen die extreme blazars bestuderen.

Bij een roodverschuiving van ongeveer 0,182, 1ES 1218+304 is een HSP-blazar die in 2003 werd gedetecteerd en voor het eerst werd waargenomen in VHE's in 2006 met de Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov Telescope (MAGIC). Het vertoont een hard gammastralingsspectrum van MeV/GeV tot TeV-band, wat suggereert dat de emissie hoogstwaarschijnlijk wordt geproduceerd door verse versnelde elektronen. Dit maakt het een ideaal doelwit om versnellings- en afkoelingsprocessen voor de emitterende deeltjes te onderzoeken.

Een team van astronomen onder leiding van Narek Sahakyan van het International Center for Relativistic Astrophysics Network (ICRANet) heeft de gegevens van NASA's Swift geanalyseerd. NuSTAR en Fermi-ruimtevaartuigen om de oorsprong van de multigolflengte-emissie van 1ES 1218+304 te onthullen. Ze hebben een gedetailleerde temporele en spectrale analyse uitgevoerd van de gegevens die tussen 2008 en 2020 zijn verzameld in de gammastraling, Röntgenbanden en optische/ultraviolette banden.

"Het doel van dit artikel is om de oorsprong van de breedbandemissie van 1ES 1218+304 te onderzoeken door de meest recente beschikbare gegevens te analyseren, ’ schreven de astronomen in de krant.

De waarnemingen laten zien dat het lange tijdgemiddelde gammastralingsspectrum van 1ES 1218+304 moeilijk is met een fotonindex van 1,71 en met een flux van ongeveer 0,0000000189 foton/cm ² /s. De gammastraling bleek zich uit te strekken tot ongeveer 600 GeV.

Analyse van de gegevens onthulde een toename van de flux in de ultraviolet/optische en röntgenbanden. De hoogste röntgenflux van 0,3-3 keV lag op een niveau van ongeveer 0.000000000.113 erg/cm ² /s. In het bereik van 0,3-10 keV bleek de gemiddelde röntgenfotonindex hoger dan 2,0 te zijn, verzachting tot ongeveer 2,56 in de 3-50 keV-band.

Echter, Swift-gegevens onthullen een interessante wijziging van de röntgenfotonindex in sommige waarnemingen. Het is meestal boven de 2,0, zoals verwacht voor HSP-bronnen, maar er zijn perioden waarin de fotonindex verhardt tot onder 1,80. Dit suggereert dat de piek van de synchrotroncomponent hoger was dan 1,0 keV, en dat 1ES 1218+304 zich gedroeg als een extreem synchrotron BL Lac-object.

Bovendien, het magnetische veld in het jet-emitterende gebied van 1ES 1218+304 werd gemeten bij ongeveer 0,015 G. Dit komt overeen met de spectrale energieverdeling (SED)-modellering van andere bekende HSP's.

In de slotopmerkingen, de astronomen merkten op dat op basis van verzamelde gegevens, het is nog te vroeg om te bevestigen of 1ES 1218+304 een normale HSP of een extreme blazar is. Verdere grote multifrequentie-waarnemingen van deze bron zouden deze scenario's kunnen verifiëren.

© 2020 Wetenschap X Netwerk