Blazar 3C 454.3, en ljus källa till gammastrålar från en galax som är 7 miljarder ljusår bort blev precis mycket ljusare. Observationer från Fermi-gammastråleteleskopet bekräftar att sedan den 15 september har blazaren blossat upp avsevärt och ökat i gammastrålningsstyrka med ungefär tio gånger i från tidigare den senaste sommaren, vilket gör det för närvarande till den ljusaste gammastrålningskällan på himlen.
3C 454.3 är en blazar, en stråle av energiska partiklar som orsakas av det supermassiva svarta hålet i mitten av en galax. De flesta galaxer tros hysa ett supermassivt svart hål i mitten, och när det tappar ner ämnet från anslutningsskivan som omger det, kan det supermassiva svarta hålet bilda stora strålar som strömmar ut ljus och energi i fantastiska proportioner. När det gäller 3C 454.3 riktas en av dessa strålar mot jorden, vilket gör att vi kan se och studera den.
Denna blazar har börjat överträffa Vela pulsar, som eftersom den bara är 1 000 ljusår bort från jorden generellt sett är den ljusaste gammastrålkällan på himlen. 3C 454.3 är nästan dubbelt så ljus som Vela i gamma-stråldelen av spektrumet, även om den ligger 7 miljoner gånger längre bort från jorden. 3c 454.3 har också ljusnat markant i infrarött, röntgen, radio och synligt ljus.
Detta är inte första gången blazaren har visat en ökad ljusstyrka. Under observationer av blazaren blossade den upp i ljusstyrka i maj 2005, och igen i juli och augusti 2007.
Dr Erin Wells Bonning, postdoktor i Yale Center for Astronomy and Astrophysics, sade om den senaste tidens flare i jämförelse med tidigare lysande händelser:
2005 nådde den en R-bandstorlek på 12. Vår topp observerade R-bandstorlek var 13,83, så vi har fortfarande inte ljusstyrkan i 2005-utbrottet (ungefär en faktor om 5 nedan). Den 19 juli 2007 nådde den en R-bandstorlek på 13, inte lika ljus som 2005-evenemanget, men ändå ljusare än vi ser det nu. 2005 fanns det inga gammastråleinstrument för att observera 3C 454.3, men 2007-flänsen observerades av AGILE med ett flöde över 100 MeV på 3 + - 1 * 10 ^ -6 cts / s / cm ^ s. Fermi och AGILE räknar priserna för 2-3 december 2009 är 6-9 gånger så höga. Så intressant, även om det för närvarande inte är så ljust optiskt som det var 2007, är det mycket ljusare i gammastrålar. ”
Fermi gamma-ray rymdteleskop (tidigare GLAST) håller koll på gamma-ray-utsläpp från många källor på himlen. 3C 454.3 är bara en av de tio bästa ljusaste källorna till gammastrålar som är synliga för satelliten, en lista över den finns i en artikel som Nancy skrev i mars, The Top Ten Gamma-Ray Sources from the Fermi Telescope.
Naturligtvis är blazar 3C 454.3 inte lika iboende som många av Gamma-Ray Bursts som observerats av teleskop som Swift och Fermi, men det är den konstant ljusaste källan till gammastrålar på himlen just nu. Bonning sa att "Medan både GRB och blazars är mycket strålade mot oss, är Lorentz-faktorerna (hastigheten på partiklar i jet) associerade med GRB mycket högre än i blazarer, vilket gör att de verkar ljusare på grund av speciella relativistiska effekter."
Observationerna 3C 454.3 fortsätter i alla våglängder för att fånga händelsens ljuskurva och bättre förstå dessa periodiska flares. Bonning sa: ”Källan har varit relativt lugn sedan den kom ut bakom solen och började öka i ljusstyrka runt slutet av juli. Den gick sedan in i en ljus period med ganska snabb variation och toppade var 20: e dag. Den senaste, mycket intensiva flänsen började i slutet av november. Per vår [Astronomer's Telegram] har 3C 454 sedan 21 nov ökat ungefär en faktor 3 i ljusstyrka både optiskt och infrarött. (B-, V- och R-filter har optiska våglängder, och J och K är nära infraröda). På liknande sätt har gammastråleflödet ökat också med en faktor 3 i 0,1-300 GeV-bandet under samma period. ”
Orsaken till intermittenta flare-ups i 3C 454.3 och andra blazars är fortfarande ett mysterium, men denna nuvarande ljusning kommer att ge astronomer bättre data om vad den möjliga orsaken kan vara. Det verkar inte vara några periodiska händelser förknippade med blossarna i blazars (med undantag för den möjliga ”supermassiva black hole binary” EGT 287).
Bonning sade om en potentiell orsak, ”Detta är faktiskt ett mycket aktivt forskningsområde - det finns många befintliga modeller, men ingen hypotese är tydligt att föredra. Kanske har partiklar chockats på någon plats i blazarstrålen, eller så kan strålen föregå så att det är närmare vår siktlinje, eller så kan det finnas någon annan förklaring. ”
Det kommer att finnas många teleskop runt om i världen som zooma in på den aktuella uppblåsningen. Enligt Bonning:
”Blazars är objekt med flera våglängder - deras spektrala energifördelning täcker radio genom gammastrålar, så en mångfaldig samling anläggningar kommer att observera 3C 454.3 under detta utbrott. Förutom Fermi har den italienska AGILE-satelliten observerat i gammastrålar. Swift röntgenteleskopet började övervaka i början av december. Blazar-övervakningsgruppen vid Boston University leds av Alan Marscher observerar den med VLBA (radio; 13 GHz). Det finns också en radioastronomigrupp i Michigan som också observerar med VLBA, liksom en ledd av Yuri Kovalev vid Max Planck institut i Tyskland. Det finns ett optiskt program med ATOM-teleskopet associerat med HESS TeV-instrumentet i Namibia. (3C 454.3 är förresten inte ljus på TeV-energier.) Detta är inte en uttömmande lista på något sätt, men i alla fall kommer många anläggningar över hela världen och arbetar med ett brett spektrum av energier att titta mycket noga på 3C 454.3 när den går igenom den här flänsen. ”
Källa: NASA: s pressmeddelande, e-intervju med Erin Wells Bonning
