Detectan oscilación cuasi-periódica en el blazar 4FGL J0309.9-6058

Un equipo de astrónomos de la Universidad Normal de Shanghái y otras instituciones, utilizando el telescopio espacial Fermi de la NASA, investigó un blazar distante conocido como 4FGL J0309.9-6058. Como resultado de su estudio, identificaron una oscilación cuasi-periódica (QPO) en la banda de rayos gamma de este objeto. El hallazgo fue detallado en un artículo publicado el 24 de octubre en el servidor de preprints arXiv.

Los blazares son cuásares muy compactos asociados con agujeros negros supermasivos (SMBH) en el centro de galaxias elípticas activas y son las fuentes extragalácticas de rayos gamma más numerosas. Se caracterizan por tener jets relativistas que apuntan casi directamente hacia la Tierra.

Según sus propiedades de emisión óptica, los blazares se dividen en dos clases: los quásares de espectro plano (FSRQ), que presentan líneas de emisión óptica prominentes y anchas, y los objetos BL Lacertae (BL Lacs), que no las tienen.

El blazar 4FGL J0309.9-6058, también conocido como PKS 0308-611, es un FSRQ con un corrimiento al rojo de aproximadamente 1.48. Observaciones previas habían encontrado que este blazar exhibe una actividad gamma-rayos aumentada.

Recientemente, un equipo de astrónomos liderado por Jingyu Wu de la Universidad Normal de Shanghái observó 4FGL J0309.9-6058 con el telescopio Fermi, con la esperanza de obtener más información sobre sus propiedades. Esto resultó en la identificación de una señal de QPO.

"Con una inspección visual, encontramos una posible variabilidad periódica durante la campaña de MJD 57983-60503. Para identificar la existencia de una señal de QPO y cuantificar el período, empleamos el periodograma de Lomb-Scargle (LSP), REDFIT y la transformada de onda ponderada (WWZ)", escribieron los científicos en el estudio.

Según el artículo, las observaciones revelaron la presencia de un QPO con un período de aproximadamente 550 días en la banda de rayos gamma (0.1–300 GeV) del blazar. El QPO identificado tiene una significancia local máxima de 3.72?? y una significancia global de 2.72??.

Además, el estudio detectó un desfase de 228 días entre las bandas óptica y gamma. Este hallazgo sugiere que existen regiones de emisión separadas en 4FGL J0309.9-6058 para las emisiones óptica y gamma.

Al intentar explicar el origen del QPO observado en 4FGL J0309.9-6058, los autores del artículo consideran varias hipótesis, incluyendo un agujero negro supermasivo binario y la precesión del jet. Sin embargo, debido a la escala de tiempo del QPO y al desfase detectado, encontraron que el escenario de precesión del jet es el más plausible.

"El modelo de precesión del jet surge como la explicación más prometedora. El jet en precesión genera señales de QPO en ambas bandas, óptica y gamma, y el desfase observado entre estas bandas revela la distancia entre las regiones de emisión óptica y gamma", explican los investigadores.