La courbe de lumière combinée de S5 1803+784 en échelle linéaire :échelle inférieure en MJD, échelle supérieure en années civiles. Panneau supérieur, rayon gamma, classés à 10 jours d'intervalle :les points bleus sont les détections, les triangles gris sont les limites supérieures ; panneau du milieu, optique :les points oranges sont les données propres à l'équipe, les points rouges sont des données publiques KAIT; panneau inférieur, radio 15 GHz de la surveillance OVRO. Les lignes verticales marquent les fusées éclairantes discutées dans l'étude. Crédit :Nesci et al., 2021.
En utilisant le vaisseau spatial Fermi de la NASA, les astronomes ont mené une campagne de surveillance à long terme d'un blazar connu sous le nom de S5 1803+784 et ont identifié plusieurs éruptions de rayons gamma et optiques à partir de cette source. Le résultat est détaillé dans un article publié le 19 février sur arXiv.org.
Les blazars sont des quasars très compacts associés à des trous noirs supermassifs au centre des galaxies elliptiques géantes, et peut présenter une variabilité sur un large éventail d'échelles de temps. Ils appartiennent à un plus grand groupe de galaxies actives qui hébergent des noyaux galactiques actifs (AGN), et leurs traits caractéristiques sont des jets relativistes pointés presque exactement vers la Terre.
Sur la base de leurs propriétés d'émission optique, les astronomes divisent les blazars en deux classes :les quasars radio à spectre plat (FSRQ) qui présentent des lignes d'émission optique proéminentes et larges, et les objets BL Lacertae (BL Lacs), qui ne le font pas. À un décalage vers le rouge de 0,683, S5 1803+784 est un objet BL Lac radio-sélectionné. Il présente de grandes variations dans la gamme optique et est bien détecté aux énergies des rayons gamma.
La source a été surveillée avec le Large Area Telescope (LAT) de Fermi entre août 2008 et décembre 2018. En analysant cet ensemble de données, une équipe d'astronomes dirigée par Roberto Nesci de l'Institut d'astrophysique et de planétologie spatiales (INAF-IAPS) à Rome, Italie, visait à étudier les courbes de lumière de S5 1803+784, s'attendant à trouver des corrélations entre les composantes basse et haute fréquence du blazar.
"Le but de ce travail est de rechercher des corrélations entre différentes longueurs d'onde utiles pour d'autres études théoriques. Nous avons analysé toutes les données collectées par Fermi LAT pour cette source, compte tenu de la présence de sources proches, et nous avons collecté des données optiques à partir de nos propres observations et des données d'archives publiques pour construire la courbe de lumière optique et gamma la plus complète possible, ", ont expliqué les chercheurs.
Bien que l'étude n'ait pas détecté de périodicité définie dans les courbes de lumière optique et gamma de S5 1803+784, plusieurs éruptions gamma à couverture optique ont été identifiées. Les chercheurs ont également détecté deux éruptions optiques sans contrepartie gamma.
Selon le journal, l'indice spectral optique de S5 1803+784 était constant pendant la campagne de surveillance, quelle que soit la luminosité optique de la source. De plus, l'indice spectral des rayons X n'a montré aucun signe de durcissement à des flux plus élevés.
Les astronomes ont noté que l'indice spectral des photons gamma de la source ne montrait aucune variation significative corrélée à la luminosité. Cela contraste avec les comportements dits "plus doux quand plus brillant" ou "plus dur quand plus brillant" observés dans certains blazars.
"L'absence d'évolution spectrale en fonction de la luminosité pourrait être liée à la localisation de la région d'émission de rayons gamma dans l'état de torchage au-delà de la région de la raie d'émission, " ont conclu les chercheurs.
Par ailleurs, l'étude n'a trouvé aucune corrélation entre les rayons X et les flux optiques; cependant, l'émission de rayons gamma a montré une bonne corrélation avec l'optique, sauf dans le cas de quelques éruptions optiques mineures où aucune amélioration des rayons gamma n'a été identifiée.
Concernant la morphologie de S5 1803+784, les cartes radio montrent deux nouveaux composants provenant du noyau du blazar et se déplaçant vers l'extérieur. Cette trouvaille, selon les auteurs de l'article, suggère un lien de causalité entre les mécanismes produisant le rayonnement à haute énergie et le rayonnement radio dans les blazars.
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