Astrónomos de Suiza y Alemania han realizado observaciones de múltiples longitudes de onda de un blazar con pico de sincrotrón alto conocido como Mrk 421. Los resultados de esta campaña de observación proporcionan más información sobre la variabilidad de la emisión de rayos gamma de esta fuente. El estudio se publicó el 26 de enero en arXiv.org.

Los blazares son cuásares muy compactos asociados con agujeros negros supermasivos en los centros de actividad, galaxias elípticas gigantes. En general, Los blazares pertenecen a un grupo más grande de galaxias activas que albergan núcleos galácticos activos (AGN), y sus rasgos característicos son chorros relativistas apuntados casi exactamente hacia la Tierra. Según sus propiedades de emisión óptica, Los astrónomos dividen los blazares en dos clases:cuásares de radio de espectro plano (FSRQ) que presentan amplias líneas de emisión óptica prominentes, y objetos BL Lacertae (BL Lacs), que no.

Algunos FSRQ son fuentes de pico de sincrotrón alto (HSP) ya que su pico de sincrotrón está por encima de 1, 000 THz en el marco de descanso. Las observaciones muestran que las partículas se aceleran de manera eficiente hasta energías muy altas (VHE) en los chorros de las HSP, lo que hace que estas fuentes sean muy interesantes para los astrónomos que estudian blazares extremos.

Con un corrimiento al rojo de aproximadamente 0,031, Mrk 421 es un blazar HSP con un componente de sincrotrón de baja energía que alcanza un máximo por encima de 100, 000 THz. Muestra una emisión brillante y persistente de GeV y TeV con actividades frecuentes de llamarada. Observaciones anteriores han demostrado que la emisión de rayos gamma del Mrk 421 es rápidamente variable y su origen aún se debate.

Para arrojar más luz sobre el origen de esta emisión, un equipo de astrónomos dirigido por Axel Arbet-Engels del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich, Suiza, decidió analizar los datos de observación obtenidos entre diciembre de 2012 y abril de 2018, utilizando nueve instrumentos diferentes que van desde la radio hasta la banda de rayos gamma.

"Utilizamos 5,5 años de datos de campañas de observación imparciales, obtenido utilizando el telescopio FACT y el detector Fermi LAT a energías TeV y GeV, el más largo y denso hasta ahora, junto con observaciones contemporáneas de múltiples longitudes de onda, caracterizar la variabilidad de Mrk 421 y restringir los mecanismos físicos subyacentes, "escribieron los investigadores en el documento.

El estudio encontró que las variaciones más fuertes de Mrk 421 ocurren en los rayos X duros y en la banda de energía TeV. Resultó que los rayos X y los destellos en la banda de energía TeV están muy bien correlacionados. También se encontró que los flujos de TeV y de rayos X medidos simultáneamente estaban correlacionados.

Según el periódico, el lapso promedio entre las variaciones de TeV y rayos X se encuentra en un nivel de menos de 0,6 días. Las variaciones en la banda de energía GeV parecen estar estrecha y ampliamente correlacionadas con la variabilidad óptica y de radio. Se encontró que las variaciones de radio están retrasadas en la banda GeV de 30 a 100 días.

Resumiendo los resultados, los astrónomos concluyeron que las emisiones de rayos X y TeV son impulsadas por la misma población de partículas de alta energía. Agregaron que tal variabilidad podría deberse a variaciones de la energía máxima del electrón, o por, por ejemplo, el campo magnético que afecta a los electrones y protones.

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