Un equipo de astr\u00f3nomos dirigido por Matteo Cerruti, de la Universidad Paris Cit\u00e9, informa evidencia multibanda de una modulaci\u00f3n repetitiva, de aproximadamente 3 a\u00f1os, en la emisi\u00f3n de rayos gamma del bl\u00e1zar S5 1044+71, un cu\u00e1sar de radio de espectro plano impulsado por un agujero negro supermasivo. El hallazgo, obtenido a partir de observaciones que abarcan desde el infrarrojo hasta los rayos gamma, lo interpretan los autores como m\u00e1s consistente con un chorro relativista en precesi\u00f3n y plantea preguntas sobre qu\u00e9 mecanismo f\u00edsico podr\u00eda mantener el ciclo tan regular.<\/p>\n
S5 1044+71 pertenece a una clase de galaxias activas cuyos chorros apuntan casi directamente hacia la Tierra, lo que las convierte en algunas de las fuentes persistentes de rayos gamma m\u00e1s brillantes del cielo. Los astr\u00f3nomos clasifican a los bl\u00e1zares en dos familias amplias seg\u00fan sus propiedades de emisi\u00f3n \u00f3ptica: cu\u00e1sares de radio de espectro plano y objetos BL Lacertae. S5 1044+71 cae en la primera categor\u00eda, que tiende a mostrar l\u00edneas de emisi\u00f3n m\u00e1s fuertes y fluctuaciones m\u00e1s dram\u00e1ticas.<\/p>\n
La afirmaci\u00f3n de periodicidad no surgi\u00f3 de la noche a la ma\u00f1ana. Un estudio anterior construy\u00f3 curvas de luz de Fermi-LAT de varios a\u00f1os para esta fuente y aplic\u00f3 varios m\u00e9todos independientes de b\u00fasqueda de periodicidad, incluida la t\u00e9cnica de Lomb-Scargle. Ese trabajo inform\u00f3 una se\u00f1al de aproximadamente 3,06 \u00b1 0,43 a\u00f1os<\/a> con una significancia de alrededor de 3,6\u03c3, y plante\u00f3 la idea de que un sistema binario de agujeros negros supermasivos podr\u00eda explicar la oscilaci\u00f3n. La confianza estad\u00edstica era sugerente pero no definitiva, dejando la posibilidad de que la se\u00f1al fuera una casualidad estad\u00edstica o un artefacto del muestreo irregular de los datos.<\/p>\n Lo que a\u00f1ade el nuevo an\u00e1lisis es amplitud. En lugar de confiar \u00fanicamente en los rayos gamma, el equipo de Cerruti examin\u00f3 datos de m\u00faltiples observatorios espaciales que cubren las bandas infrarroja, \u00f3ptica, ultravioleta, de rayos X y de rayos gamma. Su an\u00e1lisis multibanda completo<\/a> informa una modulaci\u00f3n en una escala temporal de unos 1.100 d\u00edas en los datos de Fermi-LAT, consistente con la detecci\u00f3n previa basada solo en rayos gamma. Al mostrar el mismo ritmo en varias longitudes de onda, los investigadores reforzaron el caso de que el ciclo es real m\u00e1s que un artefacto instrumental o estad\u00edstico.<\/p>\n Uno de los resultados m\u00e1s reveladores es el patr\u00f3n de correlaciones entre las distintas bandas de energ\u00eda. El estudio encontr\u00f3 fuertes correlaciones entre la emisi\u00f3n \u00f3ptica, infrarroja, ultravioleta y de rayos gamma. Cuando el bl\u00e1zar se atenuaba o se intensificaba en luz visible, lo hac\u00eda tambi\u00e9n en rayos gamma, y viceversa. Ese acoplamiento estrecho sugiere que una \u00fanica regi\u00f3n emisora, probablemente el propio chorro relativista, es responsable de la radiaci\u00f3n en esas bandas.<\/p>\n La emisi\u00f3n en rayos X cont\u00f3 otra historia. El equipo cuantific\u00f3 correlaciones m\u00e1s d\u00e9biles de los rayos X con respecto a las dem\u00e1s bandas, un hallazgo que insin\u00faa un origen separado o m\u00e1s complejo para los fotones de rayos X. En muchos modelos de bl\u00e1zares, los rayos X pueden surgir de una poblaci\u00f3n de part\u00edculas diferente o de una parte distinta del chorro, por lo que una discordancia entre la variabilidad en rayos X y en \u00f3ptico o rayos gamma no es inusual, pero s\u00ed restringe qu\u00e9 modelos f\u00edsicos pueden explicar el comportamiento de S5 1044+71.<\/p>\n Los investigadores tambi\u00e9n buscaron retardos temporales entre bandas y no encontraron diferencias significativas. Un retardo nulo significa que las regiones emisoras en diferentes longitudes de onda est\u00e1n co\u2011localizadas o tan pr\u00f3ximas que los instrumentos actuales no pueden resolver la diferencia. Ese resultado, se\u00f1alado en el resumen de Phys.org<\/a> del preprint, apoya adem\u00e1s un origen compacto y dominado por el chorro para la variabilidad.<\/p>\n Varios mecanismos f\u00edsicos podr\u00edan, en principio, producir un ciclo de aproximadamente 3 a\u00f1os. Un sistema binario de agujeros negros supermasivos podr\u00eda modular la acreci\u00f3n o la direcci\u00f3n del chorro en tiempos orbitales. Inestabilidades del disco podr\u00edan producir episodios de alimentaci\u00f3n cuasi\u2011peri\u00f3dicos. Pero la combinaci\u00f3n de resultados, especialmente las fuertes correlaciones \u00f3ptico\u2011a\u2011rayos gamma, el d\u00e9bil v\u00ednculo con los rayos X y la ausencia de retardos entre bandas, llev\u00f3 al equipo a favorecer el escenario de un chorro relativista en precesi\u00f3n.<\/p>\n En este panorama, el chorro oscila como un trompo que gira lentamente, barriendo su haz estrecho de radiaci\u00f3n m\u00e1s cerca y m\u00e1s lejos de la l\u00ednea de visi\u00f3n de la Tierra con una cadencia de cerca de 3 a\u00f1os. Cuando el chorro apunta m\u00e1s directamente hacia los observadores, el realce Doppler amplifica el brillo aparente simult\u00e1neamente en todas las bandas dominadas por el chorro, lo que explica la variabilidad correlacionada y el retardo nulo. La emisi\u00f3n en rayos X, si se produce en parte fuera del chorro o en una regi\u00f3n con geometr\u00eda distinta, no seguir\u00eda la oscilaci\u00f3n tan de cerca.<\/p>\nFuertes v\u00ednculos \u00f3pticos, d\u00e9bil respuesta en rayos X<\/h2>\n
Por qu\u00e9 un chorro en precesi\u00f3n encaja con los datos<\/h2>\n