Une équipe internationale d’astronomes a mené une surveillance radio multifréquence à long terme d’un blazar voisin connu sous le nom de OJ 287. Résultats de la campagne d’observation, publiés le 22 février sur le serveur de préimpression arXivéclairent davantage le comportement de ce blazar, notamment en ce qui concerne sa variabilité radio.
Les blazars sont des quasars très compacts associés à des trous noirs supermassifs (SMBH) au centre de galaxies elliptiques géantes actives. Elles appartiennent à un groupe plus large de galaxies actives qui hébergent des noyaux galactiques actifs (AGN) et 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 0,306, OJ 287 est un blazar proche hautement variable et hautement polarisé, classé comme BL Lac. Il est très brillant sur tout le spectre électromagnétique, présentant des éruptions optiques lumineuses exceptionnelles, se répétant tous les 11 à 12 ans. Des observations récentes ont également détecté OJ 287 dans le régime gamma et VHE.
Bien que l’OJ 287 ait été largement étudié dans les bandes optiques/ultraviolets, rayons X et rayons gamma, on sait encore très peu de choses sur son comportement dans le régime radio. Par conséquent, un groupe d’astronomes dirigé par Stefanie Komossa de l’Institut Max Planck de radioastronomie à Bonn, en Allemagne, a effectué des observations radio multifréquences de cette source en utilisant principalement le radiotélescope Effelsberg de 100 m à Bad Münstereifel, en Allemagne.
Les chercheurs ont réussi à caractériser en détail le flux radio et la variabilité spectrale d’OJ287, au cours de la période observée entre 2015 et 2022, y compris les fréquences de rotation, les indices spectraux, les amplitudes de variabilité fractionnaire et les fonctions de corrélation discrètes (DCF). La surveillance à long terme leur a également permis de couvrir une grande explosion non thermique à plusieurs longueurs d’onde, qui s’est produite en 2016-2017, accompagnée d’un fort torchage radio (avec un pic en février 2017 à une densité de flux de 10,8 Jy à 32 GHz).
Les observations ont révélé que les états bas profonds de OJ 287 se répètent tous les 1 à 2 ans dans les bandes optiques et radio. De plus, les résultats indiquent que les deux éruptions gamma les plus brillantes de ces dernières années coïncident avec la forte augmentation et la réapparition de la récente éruption radio lumineuse (2021-2022), ce qui suggère un lien de causalité.
Selon l’étude, l’activité dite « de poussée de précurseurs » dans le JO 287, prédite par le modèle binaire de précession pour se produire en décembre 2021, est absente. Les astronomes ont émis l’hypothèse que l’une des éruptions optiques de la courbe de lumière de 2005 du blazar était provoquée par une activité de trou noir supermassif binaire sous la forme d’une éruption précurseur précédant l’explosion principale. Sur la base du modèle binaire de précession, il a été prédit que l’éruption précurseur se répéterait le 23 décembre 2021.
« Ni l’éruption, ni le spectre de bremsstrahlung thermique n’ont été observés ; ni en décembre 2021 ni à aucun autre moment jusqu’en juin 2022 », ont écrit les chercheurs.
Sur la base des données collectées, les auteurs de l’article interprètent la grande explosion de 2016/2017 comme la dernière des explosions à double pic semi-périodiques caractéristiques qui se produisent dans le JO 287. Ils prédisent que la prochaine explosion à double pic devrait avoir lieu entre 2026 et 2028.
Plus d’information:
S. Komossa et al, MOMO VI : Variabilité radio multifréquence du blazar OJ 287 de 2015 à 2022, absence d’activité de fusée éclairante prédite pour 2021 et nouvelle interprétation binaire de l’explosion de 2016/2017, arXiv (2023). DOI : 10.48550/arxiv.2302.11486
© 2023 Réseau Science X