science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Suzaku-waarnemingen vinden X-ray intraday variabiliteit van de blazar PKS 2155−304

Suzaku-observatiebeelden van PKS 2155−304. Krediet:Zhang et al., 2021.

Met behulp van de Suzaku-satelliet, astronomen hebben een zeer hoge energie (VHE) blazar onderzocht die bekend staat als PKS 2155−304. Ze ontdekten dat de bron een intraday-variabiliteit vertoont, die het begrip van de aard ervan zou kunnen verbeteren. De bevinding wordt gerapporteerd in een paper die op 15 januari is gepubliceerd op arXiv.org.

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 prominente en brede optische emissielijnen, en BL Lacertae-objecten (BL Lacs), welke niet.

In het algemeen, blazars behoren tot een grotere groep actieve sterrenstelsels die actieve galactische kernen (AGN) herbergen, en hun karakteristieke kenmerken zijn relativistische jets die bijna precies op de aarde zijn gericht. Echter, de gedetailleerde mechanismen van het uitwerpen en collimeren van jets zijn nog steeds slecht begrepen, en er zijn meer studies naar dit fenomeen nodig om onze kennis over dit onderwerp te verbeteren.

Bij een roodverschuiving van 0,116, PKS 2155−304 is een BL Lac en is het helderste object in de ultraviolette (UV) en röntgenbanden op het zuidelijk halfrond. Aangezien een VHE-gammastraling is gedetecteerd uit deze bron, het is geclassificeerd als een TeV-blazar. PKS 2155−304 is bij vele gelegenheden waargenomen door verschillende röntgenmissies en sommige onderzoeken meldden de detectie van röntgenvariabiliteit van dit object.

Onlangs, een team van astronomen onder leiding van Zhongli Zhang van het Shanghai Astronomical Observatory in China, heeft een gedetailleerd onderzoek uitgevoerd naar PKS 2155−304 om meer licht te werpen op de röntgenstraling en variabiliteit. Het onderzoek is gebaseerd op gegevens van Suzaku-ruimtevaartuigen die zijn verkregen tussen 2005 en 2014.

"We hebben 13 puntige waarnemingen onderzocht van de TeV die hoge synchrotronpiek blazar PKS 2155−304 uitzendt, genomen door de Suzaku-satelliet gedurende de operationele periode, " schreven de astronomen in de krant. Suzaku-lichtcurven laten zien dat PKS 2155-304 intraday-variabelen (IDV's) met grote amplitude vertoont in de zachte (0,8-1,5 keV) en de harde (1,5-8,0 keV) banden. De fractionele variabiliteit veranderde lager zijn in de zachte band dan in de harde band. een tegenovergestelde trend werd waargenomen in drie Suzaku-waarnemingen.

De astronomen ontdekten dat in het algemeen, PKS 2155-304 vertoont een harder-wanneer-helderder trend die vaak wordt gezien in hoog-synchrotron-blazars. De astronomen voegden eraan toe dat af en toe, de analyse van de hardheidsverhouding (HR) toont ofwel een stabiele HR of een iets zachtere-wanneer-helderder trend. De resultaten geven ook aan dat de emissies in de zachte en de harde banden waarschijnlijk cospatiaal zijn en worden uitgestoten door dezelfde populatie leptonen.

Bovendien, de power spectrale dichtheid (PSD) analyses van lichtcurven vonden dat ze gedomineerd worden door rode ruis, met spectrale indices van machtswetten variërend in een groot bereik van -2,8 tot -0,88. De resultaten suggereren ook dat de tijdschalen voor deeltjesversnellingsmechanismen de variabele emissie van PKS 2155−304 domineren. De massa van het superzware zwarte gat van de blazar werd geschat op ongeveer 340 miljoen zonsmassa's.

© 2021 Science X Network