di Claudia M. Raiteri
Uno dei fenomeni piu` interessanti nello studio delle sorgenti extragalattiche è l’espulsione di giganteschi getti di plasma da parte di nuclei galattici cosiddetti “attivi”, alimentati dall’accrescimento di materiale su buchi neri supermassicci, fino a miliardi di volte la massa del Sole. Tra questi nuclei galattici attivi si distinguono i blazars, che avendo un getto puntato verso di noi, permettono di studiare la fisica e la struttura dei getti extragalattici. Le particelle di plasma viaggiano all’interno del getto a velocità prossime a quella della luce, per cui la radiazione che noi osserviamo subisce l’effetto di Doppler beaming, a causa del quale misuriamo una luminosità maggiore di quella effettivamente emessa dalla sorgente, e per giunta spostata verso frequenze maggiori. Inoltre, anche gli intervalli temporali vengono modificati, per cui misuriamo una variabilità più veloce di quanto faremmo nel sistema di riferimento della sorgente.
Abbiamo studiato uno di questi oggetti, S4 0954+65, in un periodo di estrema variabilità in banda ottica e nei raggi gamma, durante il quale la sorgente ha raggiunto i suoi massimi storici di brillantezza. Dall’analisi dei cambiamenti di flusso più rapidi, abbiamo potuto dedurre che la regione del getto che emette la radiazione osservata deve essere circa cento volte minore della dimensione del getto stesso, che è stimata dell’ordine delle centinaia di miliardi di chilometri. Dobbiamo quindi pensare che il getto sia frammentato e probabilmente turbolento, visto che anche il grado e l’angolo di polarizzazione variano velocemente ed in modo imprevedibile, indicando un campo magnetico estremamente disordinato. Abbiamo inoltre verificato l’ottima correlazione della variabilità ottica con quella nei raggi gamma, che indica che l’emissione di entrambe queste radiazioni avviene nella stessa regione del getto. Infine, abbiamo potuto confermare la nostra interpretazione geometrica del comportamento a lungo termine dell’emissione, dovuto cioè a piccoli cambiamenti dell’angolo di vista della regione emittente (vedi “Blazar spectral variability as explained by a twisted inhomogeneous jet” di Raiteri et al., Nature, 552, 374, 2017).
I dati utilizzati per questo studio, pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, provengono dalla collaborazione internazionale Whole Earth Blazar Telescope (WEBT), coordinata da astronomi dell’INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino.
Articolo:
“Extreme photometric and polarimetric variability of blazar S4 0954+65 at its maximum optical and γ-ray brightness levels” di Raiteri, Villata, Carnerero, et al. 2023, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 526, Issue 3, pp.4502-4513
Curva luce ottica di S4 0954+65 durante il periodo di forte variabilita` analizzato nell'articolo di Raiteri et al. (2023). Vari simboli e colori distinguono dati acquisiti con diversi telescopi.
