Curvas de luz de múltiplos comprimentos de onda de PG 1553 + 113 cobrindo raios gama, Raio X, UV, bandas ópticas e de rádio com épocas de 2012 a 2020. A curva de luz de raios gama é mostrada com um binning de 20 dias e os dados de raios X e ópticos / UV são rebinned para um ponto de dados para cada observação. Crédito:Huang et al., 2021.
Usando observatórios espaciais e instalações terrestres, Astrônomos chineses investigaram um blazar conhecido como PG 1553 + 113. Os resultados deste estudo lançam mais luz sobre o comportamento deste objeto, indicando que ele hospeda um sistema binário de buraco negro supermassivo. A pesquisa foi publicada em 5 de outubro em arXiv.org.
Os blazares são quasares muito compactos associados a buracos negros supermassivos (SMBHs) nos centros de ativos, galáxias elípticas gigantes. Eles pertencem a um grupo maior de galáxias ativas que hospedam núcleos galácticos ativos (AGN), e são as fontes extragaláticas de raios gama mais numerosas. Seus traços característicos são jatos relativísticos apontados quase exatamente para a Terra.
Com um desvio para o vermelho de 0,5, PG 1553 + 113 é um blazar que apresenta uma quase periodicidade de 2,2 anos em sua curva de luz de raios gama. Estudos anteriores deste blazar sugeriram que esta variabilidade pode estar relacionada a uma precessão do jato em um sistema binário SMBH. Contudo, a curva de luz de raios gama mostra flares mais fracos próximos aos principais que podem indicar os sinais dos jatos gêmeos no sistema.
Portanto, uma equipe de astrônomos liderados por Shifeng Huang da Universidade de Shandong na China decidiu investigar a curva de luz de raios-X e espectros de PG 1553 + 113 observados entre 2012 e 2020. Eles analisaram os dados obtidos com as espaçonaves Swift e Fermi da NASA, Satélite XMM-Newton da ESA, bem como o Owens Valley Radio Observatory (OVRO).
"Nós estudamos o fluxo e a variabilidade espectral de PG 1553 + 113 em escalas de tempo de longo prazo usando dados de raios-X Swift e XMM-Newton coletados para o período de 2012-2020, "escreveram os pesquisadores no jornal.
A curva de luz de raios-X de PG 1553 + 113 exibe vários flares principais e fracos durante a campanha de monitoramento de oito anos. Observou-se que, geralmente, as chamas principais de raios-X e algumas chamas fracas são consistentes com as chamas correspondentes observadas na banda de raios gama. Os astrônomos observaram um comportamento "mais forte quando mais brilhante" no raio-X para as chamas principais e fracas, e um comportamento "mais suave quando mais brilhante" em estados de repouso.
De acordo com o jornal, a variabilidade na banda de raios-X é provavelmente devido a um efeito de precessão de dois jatos em um sistema binário de buraco negro supermassivo. Os astrônomos explicaram que cada buraco negro carrega seu próprio jato e o movimento dos buracos negros na órbita causa a variação quase periódica nas curvas de luz.
Com base nos resultados da curva de luz de raios-X e na correlação entre o disco e o jato, os pesquisadores calcularam a massa desse sistema binário SMBH. Eles descobriram que o buraco negro primário tem uma massa de cerca de 347 milhões de massas solares, enquanto a massa do secundário é de aproximadamente 140 milhões de massas solares, o que dá uma razão de massa em um nível de 0,41.
Os autores do artigo acrescentaram que seus resultados são incertos e mais observações de cadência alta de PG 1553 + 113 são necessárias para tirar conclusões finais sobre o binário SMBH.
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