Sloan Digital Sky Survey-bilde av Mrk 421. Kreditt: Sloan Digital Sky Survey.
Ved å analysere dataene fra ESAs XMM-Newton-satellitt har astronomer fra det astronomiske observatoriet ved Jagiellonian University i Kraków, Polen og andre steder, undersøkt røntgen-intradag-variabiliteten til en nærliggende blazar kjent som Markarian 421. Resultatene av studien, publisert 5. juni på arXiv.org, kan hjelpe oss å bedre forstå naturen til høyenergirøntgenkilder.
Blazarer er veldig kompakte kvasarer assosiert med supermassive sorte hull (SMBHs) i sentrum av aktive, gigantiske elliptiske galakser. De tilhører en større gruppe aktive galakser som er vert for aktive galaktiske kjerner (AGN), og er de mest tallrike ekstragalaktiske gammastrålekildene. Deres karakteristiske trekk er relativistiske jetfly som peker nesten nøyaktig mot jorden.
Basert på deres optiske emisjonsegenskaper deler astronomer blazarer inn i to klasser: flat-spektrum radio kvasarer (FSRQs) som har fremtredende og brede optiske emisjonslinjer, og BL Lacertae-objekter (BL Lacs), som ikke har det.
Med en avstand på rundt 134 millioner lysår, Markarian 421 (eller Mrk 421 for kort) er en av de nærmeste blazarene til jorden. Tidligere observasjoner av Mrk 421 klassifiserte den som en BL Lac på grunn av dets funksjonsløse optiske spektrum, kompakte radioemisjon, sterkt polariserte og variable flukser i optiske og radiobånd. De blasar er vert for en sentral SMBH med en masse beregnet til å være mellom 200 og 900 millioner solmasser.
Mrk 421 er også klassifisert som en høyenergi peaked blazar (HBL) gitt at synkrotrontoppen i spektral energifordeling (SED) ble funnet i røntgenenergier høyere enn 0,1 keV. Dette, sammen med det funksjonsløse ikke-termiske spekteret, gjør Mrk 421 til en god kandidat til å studere intradagfluks og spektrale variasjoner over tid. Så et team av astronomer ledet av Angel Priyana Noel analyserte sine røntgenobservasjoner som strekker seg over 17 år.
“Vi bruker offentlige arkivdata av 25 spisse observasjoner av Mrk 421 med et EPIC-pn-instrument om bord på XMM-Newton utført innen en periode på 17 år (2000–2017) for analyse av fluks og spektralvariasjoner på IDV [intraday variability] tidsskalaer og for å studere røntgenstrålingen som foreløpig forventes å bli generert i jetflyet nær det sentrale sorte hullet til blazaren,” forklarte forskerne.
Generelt tillot de tilgjengelige EPIC-pn-dataene teamet å utføre analyser av fluksvariabilitet, spektral variabilitet og krysskorrelerte studier av myke og harde røntgenbånd av Mrk 421 på IDV-tidsskalaer. For alle de spisse røntgenobservasjonene inspiserte de lyskurver i myke (0,3–2,0 keV), harde (2,0–10,0 keV) og totale (0,3–10,0 keV) energibånd.
Studien fant at den fraksjonerte variasjonen viser tydelige bevis på stor amplitude IDV i 23 av 25 spisse observasjoner i alle betraktede røntgenbånd. IDV arbeidssyklusen ble estimert til å være 96 %, men et visst nivå av variasjon ble også identifisert i alle data.
Videre tyder resultatene på at amplituden for fraksjonell variasjon avhenger av det studerte røntgenenergiområdet og alltid er høyere i det harde båndet enn i det myke båndet. De totale energivektede minimumsvariasjonstidsskalaene for alle spisse observasjoner forekommer i området fra 1030 til 1059 sekunder.
Forskerne identifiserte også tidsforsinkelser mellom myke og harde energibånd, men de avslører ikke noe konstant mønster. De la til at forekomsten av de store etterslep i myke eller harde fotoner er moderat relatert til graden av fluksvariabilitet.
Suzaku-observasjoner finner røntgen variabilitet i løpet av dagen av blazaren PKS 2155−304
En Priyana Noel et al, røntgen-intradag-variabilitet av TeV-blazaren Mrk 421 med XMM-Newton. arXiv:2206.02159v1 [astro-ph.HE], arxiv.org/abs/2206.02159
© 2022 Science X Network
Sitering: Forskning undersøker X-ray intraday variabilitet av blazar Markarian 421 (2022, 13. juni) hentet 14. juni 2022 fra https://phys.org/news/2022-06-x-ray-intraday-variability-blazar-markarian.html
Dette dokumentet er underlagt opphavsrett. Bortsett fra enhver rettferdig handel for formålet med private studier eller forskning, kan ingen del reproduseres uten skriftlig tillatelse. Innholdet er kun gitt for informasjonsformål.