De blazar 3C 454.3, een heldere bron van gammastraling van een sterrenstelsel op 7 miljard lichtjaar afstand, is nu een stuk helderder geworden. Waarnemingen van de Fermi-gammastraaltelescoop bevestigen dat de blazar sinds 15 september aanzienlijk is opgeklaard, waardoor de helderheid van de gammastraling met ongeveer tienmaal van eerder deze afgelopen zomer, waardoor het momenteel de helderste gammastraalbron aan de hemel is.
3C 454.3 is een blazar, een straal van energetische deeltjes die wordt veroorzaakt door het superzware zwarte gat in het centrum van een sterrenstelsel. Van de meeste sterrenstelsels wordt aangenomen dat ze een superzwaar zwart gat in hun midden huisvesten, en aangezien het materie van de accretieschijf eromheen opsplitst, kan het superzware zwarte gat grote stralen vormen die licht en energie in fantastische verhoudingen uitstromen. In het geval van 3C 454.3 is een van deze straaljagers gericht op de aarde, waardoor we deze kunnen zien en bestuderen.
Deze blazar is de Vela pulsar beginnen te overtreffen, die omdat hij slechts 1000 lichtjaar van de aarde verwijderd is, over het algemeen de helderste gammastraalbron aan de hemel is. 3C 454.3 is bijna tweemaal zo helder als Vela in het gammastraalgedeelte van het spectrum, ook al ligt het 7 miljoen keer verder van de aarde verwijderd. 3c 454.3 is ook aanzienlijk opgehelderd in het infrarood, röntgenstraling, radio en zichtbaar licht.
Dit is niet de eerste keer dat de blazar een toename in helderheid vertoont. In de loop van de waarnemingen van de blazar is hij in mei 2005 en in juli en augustus 2007 opnieuw helder geworden.
Dr.Erin Wells Bonning, postdoctoraal medewerker bij het Yale Center for Astronomy and Astrophysics, zei over de recente uitbarsting in vergelijking met eerdere verhelderende gebeurtenissen:
"In 2005 bereikte het een R-band magnitude van 12. Onze piek waargenomen R-band magnitude was 13,83, dus we zijn nog steeds niet zo helder als de uitbarsting van 2005 (ongeveer een factor 5 hieronder). Op 19 juli 2007 bereikte het een R-band magnitude van 13, niet zo helder als het evenement van 2005, maar nog steeds helderder dan we het nu zien. In 2005 waren er geen gammastraalinstrumenten om 3C 454.3 te observeren, maar de overstraling van 2007 werd waargenomen door AGILE met een flux van meer dan 100 MeV van 3 + - 1 * 10 ^ -6 cts / s / cm ^ s. De telpercentages van Fermi en AGILE voor 2-3 december 2009 zijn 6-9 keer zo hoog. Het is dus interessant dat, hoewel het momenteel niet zo helder is als in 2007, het een stuk helderder is in gammastraling. ”
De Fermi gammastraalruimtetelescoop (voorheen GLAST) houdt de gammastraling van vele bronnen in de lucht in de gaten. 3C 454.3 is slechts een van de top tien van helderste bronnen van gammastraling die zichtbaar zijn voor de satelliet, waarvan een lijst te vinden is in een artikel dat Nancy in maart schreef, The Top Ten Gamma-Ray Sources from the Fermi Telescope.
Natuurlijk is de blazar 3C 454.3 niet zo intrinsiek helder als veel van de gammastraaluitbarstingen die worden waargenomen door telescopen zoals Swift en Fermi, maar het is op dit moment de constant helderste bron van gammastraling in de lucht. Bonning zei: "Hoewel zowel GRB's als blazars sterk op ons gericht zijn, zijn de Lorentz-factoren (snelheid van deeltjes in de straal) die geassocieerd worden met GRB's veel hoger dan bij blazars, waardoor ze er helderder uitzien vanwege speciale relativistische effecten."
Observaties 3C 454.3 gaan door op alle golflengten om de lichtcurve van de gebeurtenis vast te leggen en deze periodieke uitbarstingen beter te begrijpen. Bonning zei: 'De bron is relatief rustig geweest sinds hij achter de zon vandaan kwam en begon eind juli in helderheid toe te nemen. Vervolgens ging het een heldere periode in van vrij snelle variabiliteit, met een piek om de 20 dagen of zo. De meest recente, zeer intense uitbarsting begon eind november. Volgens ons [Astronomer's Telegram] is 3C 454 sinds 21 november met ongeveer een factor 3 toegenomen in helderheid, zowel optisch als infrarood. (B-, V- en R-filters hebben optische golflengten en J en K zijn nabij-infrarood). Evenzo is de gammastraalflux in dezelfde periode ook met een factor 3 toegenomen in de 0,1-300 GeV-band. ”
De oorzaak van de intermitterende opflakkeringen in 3C 454.3 en andere blazars is nog steeds een mysterie, maar deze huidige verheldering zal astronomen betere gegevens geven over wat de mogelijke oorzaak zou kunnen zijn. Er lijken geen periodieke gebeurtenissen te zijn die verband houden met de fakkels in blazars (met uitzondering van het mogelijke "superzware zwarte gat binaire", PB 287).
Bonning zei over een mogelijke oorzaak: “Dit is eigenlijk een zeer actief onderzoeksgebied - er zijn tal van bestaande modellen, maar geen enkele hypothese heeft duidelijk de voorkeur. Misschien zijn deeltjes op een bepaalde plaats in de blazar-straal geschokt, of kan de straal voorlopen, zodat deze dichter bij onze gezichtslijn ligt, of er kan een andere verklaring zijn. '
Er zullen over de hele wereld talloze telescopen zijn die inzoomen op de huidige opflakkering. Volgens Bonning:
“Blazars zijn objecten met meerdere golflengten - hun spectrale energieverdeling omvat radio via gammastraling, dus een diverse verzameling faciliteiten zal 3C 454.3 observeren tijdens deze uitbarsting. Naast Fermi observeert de Italiaanse AGILE-satelliet in gammastraling. De Swift-röntgentelescoop begon begin december met de bewaking. De blazar-monitoringgroep van de Boston University onder leiding van Alan Marscher observeert het met VLBA (radio; 13 GHz). Er is ook een radioastronomiegroep in Michigan die ook met VLBA observeert, en ook een onder leiding van Yuri Kovalev van het Max Planck-instituut in Duitsland. Er is een optisch programma met de ATOM-telescoop die hoort bij het HESS TeV-instrument in Namibië. (3C 454.3 is trouwens niet helder in TeV-energieën.) Dit is op geen enkele manier een uitputtende lijst, maar in ieder geval zullen tal van faciliteiten over de hele wereld en die werken met een breed scala aan energieën zeer nauwkeurig worden bekeken 3C 454.3 terwijl het door deze overstraling gaat. ”
Bron: NASA-persbericht, e-mailinterview met Erin Wells Bonning
