Astronomen hebben voorbijgaande ritmische oscillaties gedetecteerd in de gammastraling van de blazar Markarian 501. De ontdekking, gerapporteerd in een paper gepubliceerd op 18 augustus op de arXiv pre-print server zou nuttig kunnen zijn bij het verbeteren van ons begrip van energetische processen die plaatsvinden in het universum.

Blazers, geclassificeerd als leden van een grotere groep actieve sterrenstelsels die actieve galactische kernen (AGN) huisvesten, zijn de meest talrijke extragalactische gammastralingsbronnen. Hun karakteristieke kenmerken zijn relativistische jets die bijna precies op de aarde zijn gericht. In het algemeen, blazars worden door astronomen gezien als krachtige motoren die dienen als natuurlijke laboratoria om deeltjesversnelling te bestuderen, relativistische plasmaprocessen, magnetische velddynamica en fysica van zwarte gaten.

Op zo'n 456 miljoen lichtjaar afstand, Markarian 501 (of kortweg Mrk 501) is een blazar of een BL Lac-bron, met een spectrum dat zich uitstrekt tot gammastraling met de hoogste energie. Het is een van de dichtstbijzijnde blazars die helder schijnt in de röntgenstraling en een van de vroegste extragalactische bronnen die in de TeV-band zijn gedetecteerd.

In het laatste decennium, Mrk 501 werd waargenomen door de Large Area Telescope (LAT) van NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope. Een groep astronomen onder leiding van Gopal Bhatta van de Astronomical Observatory van de Jagiellonian University in Krakau, Polen, heeft de waarnemingsgegevens van Mrk 501 geanalyseerd, verzameld door LAT tussen augustus 2008 en juni 2018. Het onderzoek resulteerde in de detectie van ritmische oscillaties in de gammastraling van de blazar.

"In deze brief we rapporteren de detectie van voorbijgaande ritmische oscillaties in de ongeveer 10 jaar durende Fermi/LAT-waarnemingen van de beroemde blazar Mrk 501, ' schreven de onderzoekers in de krant.

Volgens de studie, de astronomen vonden een sterk signaal van quasi-periodieke oscillatie (QPO) met een periodiciteit van ongeveer 332 dagen. Ze voegden eraan toe dat de fluxmodulaties van de gammastraling in deze blazar de afgelopen jaren geleidelijk in kracht achteruitgingen.

Verder, de onderzoekers benadrukten dat de gammastraling-QPO in Mrk 501 bijna zeven cycli aanhield totdat deze uiteindelijk verzwakte. Aangezien er niet veel gammastraling QPO's zijn gevonden die meer dan vijf cycli vertonen, de zaak van Mr. 501, volgens de auteurs van het artikel, zou een van de weinige voorbeelden kunnen zijn waarin astronomen een relatief hoge frequentie zien met een periode van minder dan een jaar.

"Wat we hebben waargenomen, is misschien wel de eerste interessante gebeurtenis waarbij we getuige zijn van voorbijgaande periodieke modulaties van gammastraling in de hoge energie-emissie van de blazar die tot 7 cycli aanhouden voordat ze geleidelijk verdwijnen, ' staat er in de krant.

De studie presenteert ook verschillende hypothesen over wat de drijvende kracht zou kunnen zijn achter dergelijke ritmische oscillaties in Mrk 501. De wetenschappers suggereren verschillende scenario's, inclusief superzware binaire zwarte gaten, jet precessie en accretieschijf precessie onder zwaartekracht koppel. Echter, de onderzoekers concludeerden dat verdere analyse van Mrk 501 en discussie over het onderwerp nodig zijn om definitief de meest plausibele theorie te bepalen die de oorsprong van de oscillaties in deze blazar verklaart.

© 2018 Fys.org