Transformada z ondícula ponderada de la curva de luz de rayos γ para el blazar Mrk 501. El panel de la izquierda muestra la distribución de la potencia WWZ en escala de color en el plano del período de tiempo, y el panel derecho muestra la potencia promediada en el tiempo (curva azul) en función del período. Las curvas magenta y roja muestran los contornos de significación local del 90 y 99 por ciento, respectivamente, de las simulaciones de MC. Crédito:Bhatta et al., 2018.
Los astrónomos han detectado oscilaciones rítmicas transitorias en la emisión de rayos gamma del blazar Markarian 501. El descubrimiento, informó en un artículo publicado el 18 de agosto en el servidor de preimpresión arXiv podría ser útil para mejorar nuestra comprensión de los procesos energéticos que tienen lugar en el universo.
Blazars, clasificados como miembros de un grupo más grande de galaxias activas que albergan núcleos galácticos activos (AGN), son las fuentes extragalácticas de rayos gamma más numerosas. Sus rasgos característicos son chorros relativistas apuntados casi exactamente hacia la Tierra. En general, Los astrónomos perciben los blazares como motores de alta energía que sirven como laboratorios naturales para estudiar la aceleración de partículas, procesos plasmáticos relativistas, dinámica del campo magnético y física de los agujeros negros.
Ubicado a unos 456 millones de años luz de distancia, Markarian 501 (o Mrk 501 para abreviar) es una fuente blazar o BL Lac, con un espectro que se extiende hasta los rayos gamma de mayor energía. Es uno de los blazares más cercanos que brilla intensamente en los rayos X y una de las primeras fuentes extragalácticas detectadas en la banda TeV.
En la última década, Mrk 501 fue observado por el Telescopio de Área Grande (LAT) del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA. Un grupo de astrónomos dirigido por Gopal Bhatta del Observatorio Astronómico de la Universidad Jagellónica de Cracovia, Polonia, ha analizado los datos de observación del Mrk 501 recopilados por LAT entre agosto de 2008 y junio de 2018. El estudio resultó en la detección de oscilaciones rítmicas en la emisión de rayos gamma del blazar.
"En esta carta, informamos la detección de oscilaciones rítmicas transitorias en las observaciones Fermi / LAT de aproximadamente 10 años de duración del famoso blazar Mrk 501, "escribieron los investigadores en el documento.
Según el estudio, los astrónomos encontraron una fuerte señal de oscilación cuasi-periódica (QPO) con una periodicidad de alrededor de 332 días. Agregaron que las modulaciones del flujo de rayos gamma en este blazar decayeron gradualmente en fuerza durante los últimos años.
Es más, los investigadores enfatizaron que el QPO de rayos gamma en Mrk 501 persistió casi siete ciclos hasta que finalmente se debilitó. Dado que no se ha encontrado que muchos QPO de rayos gamma muestren más de cinco ciclos, el caso de Mrk 501, según los autores del artículo, podría ser uno de los pocos ejemplos en los que los astrónomos presencian una frecuencia relativamente alta con un período de menos de un año.
"Lo que hemos observado podría ser el primer evento interesante en el que presenciamos modulaciones periódicas transitorias de rayos gamma en la emisión de alta energía del blazar que persiste hasta 7 ciclos antes de que se desvanezcan gradualmente, "dice el periódico.
El estudio también presenta varias hipótesis sobre cuál podría ser la fuerza impulsora detrás de tales oscilaciones rítmicas en Mrk 501. Los científicos sugieren varios escenarios, incluyendo agujeros negros binarios supermasivos, precesión del chorro y precesión del disco de acreción bajo torque gravitacional. Sin embargo, los investigadores concluyeron que se necesitan más análisis de Mrk 501 y discusión sobre el tema para determinar definitivamente la teoría más plausible que explique el origen de las oscilaciones en este blazar.
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