Una imagen compuesta de ejemplo de 3C 279 convolucionada con un tamaño de haz de 0.1 mas (círculo en la esquina inferior izquierda). Los contornos representan la intensidad total, mientras que la escala de color es para la imagen de intensidad polarizada de 3C 279. Los segmentos de línea (la longitud de los segmentos es proporcional a la polarización fraccionada) marcan la dirección EVPA. Crédito:Rani et al., 2018.
Usando interferometría de línea de base muy larga (VLBI), Los astrónomos han investigado la topología del campo magnético del blazar 3C 279, descubriendo la presencia de múltiples regiones de emisión de rayos gamma en esta fuente. El descubrimiento se presentó el 11 de mayo en un artículo publicado en arXiv.org.
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.
El telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA es un instrumento esencial para los estudios de blazar. La nave espacial está equipada con el Telescopio de área grande (LAT), lo que le permite detectar fotones con energía de aproximadamente 20 millones a aproximadamente 300 mil millones de electronvoltios. Hasta aquí, Fermi ha descubierto más de 1, 600 blazares.
Un equipo de astrónomos dirigido por Bindu Rani del Goddard Space Flight Center de la NASA ha analizado los datos proporcionados por LAT y por el Very Long Baseline Array (VLBA) con sede en Estados Unidos para investigar el blazar 3C 279. El objeto estudiado, ubicado en la constelación de Virgo. Es una de las fuentes más brillantes y variables del cielo de rayos gamma monitoreado por Fermi. Los datos permitieron al equipo de Rani descubrir más información sobre la naturaleza de la emisión de rayos gamma de este blazar.
"Usando imágenes de polarización de interferometría de radio de alta frecuencia (VLBI), podríamos sondear la topología del campo magnético de las regiones compactas de emisión de alta energía en blazares. Un estudio de caso para el blazar 3C 279 revela la presencia de múltiples regiones de emisión de rayos gamma, "escribieron los investigadores en el documento.
Se observaron seis llamaradas de rayos gamma en 3C 279 entre noviembre de 2013 y agosto de 2014. Los investigadores también investigaron los cambios morfológicos en el chorro de blazar.
El equipo descubrió que la expulsión de un nuevo componente (designado NC2) durante las tres primeras erupciones de rayos gamma sugiere que el núcleo del VLBI es el posible sitio de la emisión de alta energía. Es más, un retraso entre las últimas tres llamaradas y la expulsión de un nuevo componente (NC3) indica que la emisión de alta energía en este caso se encuentra aguas arriba del núcleo de 43 GHz (más cerca del agujero negro del blazar).
Los astrónomos concluyeron que sus resultados son indicativos de múltiples sitios de disipación de alta energía en 3C 279. Además, según los autores del artículo, su estudio demuestra que VLBI es la técnica más prometedora para sondear las regiones de disipación de alta energía. Sin embargo, agregaron que se necesitan aún más observaciones para comprender completamente estas características y mecanismos detrás de ellos.
"La misión Fermi continuará observando el cielo GeV al menos durante los próximos años. Las misiones TeV están en camino para sondear la parte más energética del espectro electromagnético. Observaciones de polarización de alta energía (AMEGO, IXPE, etc.) será de extrema importancia para comprender los mecanismos de disipación de alta energía, "concluyeron los investigadores.
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