I blazar sono tra gli oggetti più enigmatici e affascinanti dell’universo, questi nuclei galattici attivi, caratterizzati da emissioni estremamente energetiche, sono alimentati da buchi neri supermassicci situati al centro di galassie lontane.
Uno degli aspetti più intriganti dei blazar è la loro variabilità ottica, che può fornire preziose informazioni sulla fisica dei getti relativistici e sui processi di accrescimento nei buchi neri.
Recentemente, un team di astronomi ha condotto uno studio approfondito sulla variabilità ottica del blazar S5 1803+78, utilizzando dati raccolti da osservatori spaziali e telescopi terrestri; questo blazar, situato a una distanza di circa 6,8 miliardi di anni luce dalla Terra, appartiene alla classe dei BL Lacertae (BL Lac), noti per la loro emissione ottica priva di linee spettrali prominenti.
L’obiettivo principale dello studio era comprendere meglio i meccanismi che guidano la variabilità ottica di S5 1803+78 e come questi possano essere correlati ad altri fenomeni astrofisici, come l’emissione di raggi gamma e la struttura del getto relativistico.
I risultati ottenuti hanno rivelato dettagli sorprendenti sulla natura di questo blazar e hanno aperto nuove prospettive per la ricerca futura.
Lo studio del blazar S5 1803+78
Per comprendere la variabilità ottica del blazar S5 1803+78, il team di astronomi ha adottato un approccio multi-lunghezza d’onda, utilizzando dati provenienti da una varietà di osservatori spaziali e telescopi terrestri, del resto tra gli strumenti utilizzati vi sono il telescopio spaziale Swift della NASA, il telescopio spaziale Fermi, il telescopio NuSTAR e l’Osservatorio Nazionale TUBITAK in Turchia.
La raccolta dei dati è stata effettuata su un periodo di diversi anni, permettendo agli astronomi di monitorare le variazioni di luminosità del blazar in diverse bande dello spettro elettromagnetico, dal radio ai raggi gamma, questo approccio ha permesso di ottenere una visione completa del comportamento del blazar e di identificare eventuali correlazioni tra le emissioni in diverse bande.
Uno degli strumenti principali utilizzati nello studio è stata l’analisi della curva di luce del blazar, che rappresenta la variazione della luminosità nel tempo: analizzando la curva di luce, gli astronomi sono stati in grado di identificare tre stati di flare distinti del blazar, inclusi episodi di pre-flare e post-flare, con un flare significativo che è stato registrato nell’aprile 2020, seguito da ulteriori episodi di flare.
Per comprendere meglio i meccanismi di emissione del blazar, il team ha effettuato una modellazione della distribuzione spettrale di energia (SED) del blazar, questo processo ha coinvolto la raccolta di dati su diverse lunghezze d’onda e l’analisi delle variazioni spettrali nel tempo, inoltre la modellazione SED ha rivelato che la regione di emissione del blazar è compatta e situata vicino al buco nero supermassiccio centrale.
Risultati principali
Uno dei risultati più sorprendenti dello studio è stata la scoperta di una tendenza “Bluer When Brighter” (BWB) nel blazar S5 1803+781, questo fenomeno indica che il blazar emette luce più blu (di energia più alta) quando è più luminoso, comportamento è stato osservato durante i periodi di flare, suggerendo che i processi di accelerazione delle particelle nel getto relativistico sono più efficienti durante questi episodi di alta luminosità, inoltre il fotone di energia più alta durante il grande flare è stato misurato a 11,17 GeV.
Questo risultato è particolarmente interessante perché fornisce informazioni cruciali sulla natura dei processi di emissione nel blazar e sulla struttura del getto relativistico, d’altro canto la presenza di fotoni ad alta energia suggerisce che il getto è in grado di accelerare le particelle a velocità prossime a quelle della luce.
Un altro aspetto importante dello studio è stata l’analisi delle correlazioni tra le emissioni in diverse bande spettrali, come i raggi gamma, i raggi X e le onde radio. Sorprendentemente, non è stata trovata una correlazione significativa tra queste bande, suggerendo che i processi di emissione in ciascuna banda potrebbero essere guidati da meccanismi diversi o che le regioni di emissione sono spazialmente separate.
Lo studio ha anche stimato le dimensioni della regione di emissione del blazar, che è risultata essere compatta e situata vicino al buco nero supermassiccio centrale; la dimensione di questa regione è stata stimata essere di circa 100 trilioni di chilometri pertanto questa scoperta è importante anche perché fornisce indizi sulla struttura del getto relativistico e sui processi di accrescimento nel buco nero.
Lo studio sulla variabilità ottica del blazar S5 1803+78 ha fornito nuove e preziose informazioni sulla natura di questi affascinanti oggetti astrofisici, la scoperta della tendenza BWB, l’emissione di fotoni ad alta energia e la mancanza di correlazioni significative tra diverse bande spettrali sono risultati che aprono nuove prospettive per la ricerca futura. Questi risultati suggeriscono che i processi di emissione nei blazar sono complessi e che ulteriori studi sono necessari per comprendere appieno i meccanismi che li guidano.
In futuro, osservazioni più dettagliate e modelli teorici avanzati potrebbero aiutare a svelare ulteriormente i misteri dei blazar e a migliorare la nostra comprensione dell’universo, e la continua collaborazione tra osservatori spaziali e telescopi terrestri sarà fondamentale per raggiungere questi obiettivi e per esplorare le frontiere dell’astrofisica.
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