Transformée en z en ondelettes pondérée de la courbe de lumière des rayons pour le blazar Mrk 501. Le panneau de gauche montre la distribution de la puissance WWZ à l'échelle des couleurs dans le plan de la période, et le panneau de droite montre la puissance moyenne dans le temps (courbe bleue) en fonction de la période. Les courbes magenta et rouge montrent les contours de signification locale à 90 et 99 pour cent, respectivement, à partir des simulations MC. Crédit :Bhatta et al., 2018.
Les astronomes ont détecté des oscillations rythmiques transitoires dans l'émission de rayons gamma du blazar Markarian 501. La découverte, rapporté dans un article publié le 18 août sur le serveur de pré-impression arXiv pourrait être utile pour améliorer notre compréhension des processus énergétiques qui se déroulent dans l'univers.
Blazar, classés comme membres d'un groupe plus large de galaxies actives qui hébergent des noyaux galactiques actifs (AGN), sont les plus nombreuses sources de rayons gamma extragalactiques. Leurs traits caractéristiques sont des jets relativistes pointés presque exactement vers la Terre. En général, les blazars sont perçus par les astronomes comme des moteurs à haute énergie servant de laboratoires naturels pour étudier l'accélération des particules, processus plasma relativistes, dynamique des champs magnétiques et physique des trous noirs.
Situé à quelque 456 millions d'années-lumière, Markarian 501 (ou Mrk 501 en abrégé) est un blazar ou une source BL Lac, avec un spectre s'étendant aux rayons gamma les plus énergétiques. C'est l'un des blazars les plus proches qui brille dans les rayons X et l'une des premières sources extragalactiques détectées dans la bande TeV.
Au cours de la dernière décennie, Mrk 501 a été observé par le Large Area Telescope (LAT) du Fermi Gamma-ray Space Telescope de la NASA. Un groupe d'astronomes dirigé par Gopal Bhatta de l'Observatoire astronomique de l'Université Jagellonne de Cracovie, Pologne, a analysé les données d'observation de Mrk 501 collectées par LAT entre août 2008 et juin 2018. L'étude a abouti à la détection d'oscillations rythmiques dans l'émission de rayons gamma du blazar.
« Dans cette lettre, nous rapportons la détection d'oscillations rythmiques transitoires dans les observations Fermi/LAT d'une durée d'environ 10 ans du célèbre blazar Mrk 501, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.
Selon l'étude, les astronomes ont trouvé un signal fort d'oscillation quasi-périodique (QPO) avec une périodicité d'environ 332 jours. Ils ont ajouté que les modulations de flux de rayons gamma dans ce blazar ont progressivement diminué en force au cours des dernières années.
Par ailleurs, les chercheurs ont souligné que le QPO des rayons gamma dans Mrk 501 a persisté près de sept cycles jusqu'à ce qu'il s'affaiblisse finalement. Étant donné que peu de QPO de rayons gamma ont montré plus de cinq cycles, le cas de Mrk 501, selon les auteurs de l'article, pourrait être l'un des rares exemples dans lesquels les astronomes sont témoins d'une fréquence relativement élevée avec une période de moins d'un an.
"Ce que nous avons observé pourrait être le premier événement intéressant où nous assistons à des modulations périodiques transitoires des rayons gamma dans l'émission à haute énergie du blazar qui persistent jusqu'à 7 cycles avant de disparaître progressivement, ", lit-on dans le journal.
L'étude présente également plusieurs hypothèses sur ce qui pourrait être la force motrice derrière de telles oscillations rythmiques dans Mrk 501. Les scientifiques suggèrent divers scénarios, y compris les trous noirs binaires supermassifs, Précession du jet et disque d'accrétion précessant sous le couple gravitationnel. Cependant, les chercheurs ont conclu qu'une analyse plus approfondie de Mrk 501 et une discussion sur le sujet sont nécessaires afin de déterminer avec certitude la théorie la plus plausible expliquant l'origine des oscillations de ce blazar.
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