Oscilaciones cuasi-periódicas rápidas en un chorro relativistico

Impresión artística del núcleo de BL Lac. El chorro de partículas que emerge del agujero negro sigue la estructura espiral del campo magnético. En el panel interior se muestra las variaciones de brillo en luz roja (Agosto 2020). Crédito: I. Nieh.
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Los núcleos activos de galaxias (AGN por sus siglas en inglés) contienen un agujero negro supermasivo que se alimenta del material próximo al centro de la galaxia. Alrededor del 10 % de los AGN forman un par de chorros o jets que son despedidos al espacio interestelar a velocidades cercanas a la de la luz. Los blazares se observan cuando uno de los chorros apunta casi directamente hacia la Tierra, lo que hace que su emisión se amplifique mucho por efectos relativistas. Estos jets producen una emisión electromagnética que cambia rápidamente con el tiempo y abarca desde las ondas de radio hasta los rayos gamma. Las variaciones que se observan suelen ser aleatorias, sin un patrón aparente. El objeto BL Lac, el blazar que da nombre a la clase, exhibió en la segunda mitad de 2020, un fuerte estallido en múltiples longitudes de onda. Se ha encontrado que las variaciones de brillo (observadas en luz roja, filtro R) mostraban oscilaciones cuasi-periódicas cada 13 horas, un patrón que se mantuvo durante aproximadamente 1 mes. Para ello se obtuvieron más de 15000 medidas usando 37 telescopios localizados en distintos puntos de la Tierra. Además, se midió la polarización de la luz, que mostró el mismo comportamiento oscilatorio ya mencionado. Como posible explicación se propone la formación de un pliegue en el chorro de partículas que retuerce el campo magnético, de manera que la luz emitida presenta oscilaciones como las observadas. La formación de estos pliegues tienen su origen en inestabilidades que se producen en el patrón espiral del campo magnético y lo retuercen. Las oscilaciones en la polarización también apoyan el retorcimiento del campo magnético. A medida que las partículas del chorro fluyen a través del pliegue, la orientación del foco emisor cambia de un lado a otro, lo que provoca las oscilaciones. El fenómeno es similar a lo que ocurre con la luz de un faro.