Une équipe internationale d’astronomes a réalisé une étude complète à plusieurs longueurs d’onde d’un blazar connu sous le nom de 1ES 1218+304. Les résultats de la recherche, présentés dans un article publié le 3 janvier sur le arXiv serveur de préimpression, fournissent plus d’informations sur les propriétés à large bande de cette source.
Les blazars, classés comme membres d’un groupe plus large de galaxies actives qui hébergent des noyaux galactiques actifs (AGN), sont les sources de rayons gamma extragalactiques les plus nombreuses. 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 n’en ont pas.
Certains blazars sont des sources à pic synchrotron élevé (HSP) car leur pic synchrotron est supérieur à 1 000 THz dans la trame de repos. Les observations montrent que les particules sont efficacement accélérées jusqu’aux très hautes énergies (VHE) dans les jets des HSP, ce qui rend de telles sources très intéressantes pour les astronomes étudiant les blazars extrêmes.
À un décalage vers le rouge de 0,182, 1ES 1218 + 304 est un HSP BL Lac détecté en 2003 et observé pour la première fois dans les VHE en 2006 avec le Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov Telescope (MAGIC). Il présente un spectre de rayons gamma dur allant de la bande MeV/GeV à la bande TeV, suggérant que l’émission est très probablement produite à partir d’électrons accélérés frais.
Un groupe d’astronomes dirigé par Rishank Diwan de l’Université de Hong Kong a effectué des observations à plusieurs longueurs d’onde de 1ES 1218+304, dans l’espoir de faire la lumière sur ses propriétés. À cette fin, ils ont utilisé divers engins spatiaux et observatoires au sol, tels que le télescope spatial à rayons gamma Fermi de la NASA et l’observatoire Neil Gehrels Swift, l’AstroSat indien, le robot RC de 0,6 m (T60) et les télescopes RC de 1,0 m (T100) à TUBITAK. Observatoire national, ainsi que le télescope RC de 0,5 m de l’Université Atatürk en Turquie.
Les observations ont été réalisées entre janvier 2018 et mars 2021. Les données collectées ont permis aux chercheurs d’explorer le comportement temporel et spectral à large bande de 1ES 1218+304 lors de ses états d’évasement.
Les astronomes ont détecté un événement à flux élevé dans les rayons gamma VHE de 1ES 1218 + 304 en janvier 2019. La variabilité du flux rapide dans les rayons gamma a été calculée à environ 0,275 jour et la taille de la région d’émission a été estimée à environ 80 milliards de kilomètres.
L’étude a révélé que 1ES 1218 + 304 présente la tendance dite « plus dure quand plus lumineuse » dans les rayons X, tandis qu’une tendance « plus douce quand plus lumineuse » a été observée dans les rayons gamma. Il a été noté que l’émission de rayons gamma de ce blazar peut être décrite par une loi de puissance avec un indice spectral d’environ 1,745.
Sur la base des données d’AstroSat, une échelle infime de variabilité a été identifiée de l’ordre de 20 minutes et le spectre de rayons X s’avère bien adapté à la fois aux modèles de loi de puissance et aux modèles de parabole logarithmique. Les résultats d’AstroSat ont également permis aux chercheurs d’imposer des contraintes sur le pic du synchrotron, estimé à environ 268 PHz. De plus, un déplacement du pic synchrotron a été observé d’un état à un autre d’environ 100 à 100 000 PHz, ce qui suggère une nature extrême de 1ES 1218+304.
Plus d’information:
Rishank Diwan et al, étude multi-longueurs d’onde de TeV blazar 1ES 1218 + 304 utilisant des observations de rayons gamma, de rayons X et optiques, arXiv (2023). DOI : 10.48550/arxiv.2301.00991
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