1ES 1927+654 : Un noyau galactique actif à apparence changeante
Un examen approfondi du comportement unique de 1ES 1927+654 au fil du temps.
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Table des matières
1ES 1927+654 est un type unique de Noyau Galactique Actif (AGN) qui a montré des changements significatifs dans sa luminosité et son comportement au fil du temps. Cet AGN a été identifié pour la première fois comme une source à apparence changeante à la fin de 2017 après une augmentation soudaine de sa luminosité optique. Depuis lors, il a affiché des variations notables dans ses émissions X, y compris la perte et la récupération de sa couronne X entre 2019 et 2020.
Contexte
En février 2023, 1ES 1927+654 a commencé à montrer une forte éruption radio, atteignant des niveaux de luminosité 60 fois plus élevés que ses mesures précédentes. Cette nouvelle émission radio a persisté pendant près d'un an, marquant un changement significatif par rapport à son activité radio plus atténuée antérieure. Les observations de 5 à 23 GHz révèlent que le spectre radio ressemble à celui de Jets radio plus jeunes, indiquant qu'il s'agit d'un écoulement récemment formé provenant de l'AGN.
Des images haute résolution récentes utilisant le Very Long Baseline Array (VLBA) ont montré des extensions de chaque côté du noyau de l'AGN, indiquant la présence d'un nouveau jet se déplaçant vers l'extérieur à une vitesse relativement rapide. Il y a eu une montée correspondante des émissions X douces qui pourraient être liées à l'interaction du jet avec le gaz environnant, bien que d'autres observations soient nécessaires pour explorer d'autres possibilités.
Cet objet figure parmi une liste croissante d'AGN à apparence changeante et d'événements où l'attraction gravitationnelle d'un trou noir déchire des étoiles, entraînant une activité radio tardive longtemps après l'explosion initiale de luminosité.
Historique d'observation
Avant sa classification en tant qu'AGN à apparence changeante, 1ES 1927+654 était caractérisé par un faible niveau d'émission radio typique des AGN radio-calmes. Les observations précédant 2023 ont montré cette faible présence radio sans variations significatives. Cependant, la situation a changé de manière dramatique à partir de février 2023 avec une augmentation brutale de la production radio.
L'éruption radio a attiré l'attention des astronomes, entraînant de multiples observations à travers diverses installations. Le VLBA a enregistré une augmentation notable de la luminosité, incitant à un suivi plus détaillé. En mai 2024, les observations étaient encore en cours, permettant aux scientifiques de suivre le comportement et les caractéristiques de cette source au fil du temps.
Changements observés
Les premières observations de 1ES 1927+654 indiquaient qu'il avait des caractéristiques typiques d'un AGN régulier. Cependant, à partir de mars 2018, l'AGN a commencé à changer, montrant une luminosité accrue et affichant des lignes d'émission larges dans le spectre optique sur une période subséquente. C'était une indication claire d'une transition dans la nature de l'AGN.
Les observations X ont révélé que la couronne, ou la zone environnante émettant des X, avait complètement disparu pendant plusieurs mois en 2018 avant un remarquable retour. Pendant ce temps, l'AGN est entré dans une phase où ses émissions ont dépassé la limite d'Eddington, un maximum théorique pour la luminosité basé sur sa masse.
Surveillance radio
La surveillance radio de 1ES 1927+654 a connu un changement significatif avec le début de la récente éruption radio. La surveillance initiale n'a pas montré de changements substantiels dans les émissions radio, mais au début de 2023, il y avait des augmentations notables du flux radio. Par exemple, une demande de temps discrétionnaire du directeur a conduit à la découverte d'une augmentation septuple de la densité de flux, indiquant que l'AGN était entré dans un nouvel état d'activité.
En juin 2023, une densité de flux maximale a été rapportée, suggérant des émissions radio fortes et soutenues. Ces observations peuvent fournir des informations précieuses sur les processus physiques se produisant dans et autour de l'AGN et aider à clarifier la relation entre les émissions radio et X.
Intensité polarisée
L'une des découvertes significatives du VLBA et d'autres observations radio a été la présence de polarisation dans les émissions radio. La polarisation indique que les ondes radio ont été affectées par des champs magnétiques à proximité de l'AGN, suggérant qu'il existe une structure organisée dans l'écoulement.
Les mesures ont montré que l'intensité polarisée était assez faible, indiquant un environnement complexe autour de l'AGN. Malgré cela, la présence de polarisation fournit des indices importants sur les mécanismes sous-jacents à l'origine des éruptions observées.
L'écoulement radio
L'émergence d'un écoulement radio dans 1ES 1927+654 soutient l'idée que l'AGN lance activement du matériel dans l'espace. L'écoulement observé semble s'aligner avec de nombreuses caractéristiques observées dans d'autres sources radio jeunes. Ces jets, souvent observés dans les AGN, peuvent transporter de l'énergie et de la matière loin du trou noir, influençant l'environnement qui les entoure.
La dynamique de l'écoulement dans 1ES 1927+654 semble impliquer une vitesse relativement élevée, ce qui s'aligne avec les observations d'autres phénomènes de jets jeunes. Un suivi continu révélera probablement davantage de dynamiques du jet et comment il interagit avec l'environnement.
Implications pour les études AGN
Le comportement de 1ES 1927+654 met en lumière plusieurs aspects importants de la recherche sur les AGN. Les changements rapides et l'émergence de jets radio dans un AGN classé comme à apparence changeante remettent en question les modèles existants qui décrivent la variabilité des AGN.
Historiquement, on pensait que les AGN changeaient de luminosité sur des échelles de temps plus longues. Cependant, les nouvelles observations suggèrent que des changements significatifs peuvent se produire relativement rapidement, en quelques mois. Cela soulève des questions sur les processus physiques sous-jacents en jeu dans les AGN et comment ils peuvent mener à de telles variations rapides.
La découverte d'un jet radio dans 1ES 1927+654 ajoute également à l'ensemble des preuves que les AGN à apparence changeante peuvent présenter des comportements similaires à ceux des Événements de disruption des marées. Les événements de disruption des marées se produisent lorsqu'une étoile s'approche trop près d'un trou noir et se fait déchirer, entraînant souvent des écoulements observables. La relation entre ces deux phénomènes peut fournir des informations précieuses sur les cycles de vie des AGN.
Directions de recherche futures
La surveillance continue et la recherche sur 1ES 1927+654 seront cruciales pour comprendre les complexités des AGN. Les chercheurs se concentreront sur la collecte d'observations supplémentaires à travers différentes longueurs d'onde pour dresser un tableau plus complet du comportement de l'AGN.
Les futures observations avec des télescopes et des réseaux avancés permettront aux scientifiques d'explorer plus en profondeur les caractéristiques de l'écoulement radio et ses interactions avec le matériel environnant. De plus, les comparaisons avec d'autres AGN aideront à clarifier les comportements collectifs au sein de cette classe d'objets célestes.
La nature évolutive de 1ES 1927+654 sert de rappel de l'univers dynamique et complexe que nous habitons. Au fur et à mesure que plus d'informations deviennent disponibles, les chercheurs sont impatients de percer les secrets de ces galaxies changeantes et des trous noirs supermassifs qui se trouvent en leur centre.
Conclusion
En résumé, le cas de 1ES 1927+654 illustre la nature fascinante des AGN à apparence changeante. Les changements significatifs de luminosité et l'émergence d'un jet radio offrent une occasion unique d'étudier et de comprendre les mécanismes derrière la variabilité des AGN. Les observations de cet AGN offrent des aperçus non seulement sur son comportement individuel mais aussi sur des motifs et processus plus larges affectant les galaxies actives.
Dans les années à venir, alors que nous surveillons les développements en cours dans 1ES 1927+654 et d'autres objets similaires, nous pouvons élargir nos connaissances sur les trous noirs et leurs effets de grande portée sur le cosmos. Chaque observation nous rapproche de la résolution des mystères de ces phénomènes célestes extraordinaires.
Titre: Late-time radio brightening and emergence of a radio jet in the changing-look AGN 1ES 1927+654
Résumé: We present multi-frequency (5-345 GHz) and multi-resolution radio observations of 1ES 1927+654, widely considered one of the most unusual and extreme changing-look active galactic nuclei (CL-AGN). The source was first designated a CL-AGN after an optical outburst in late 2017 and has since displayed considerable changes in X-ray emission, including the destruction and rebuilding of the X-ray corona in 2019-2020. Radio observations prior to 2023 show a faint and compact radio source typical of radio-quiet AGN. Starting in February 2023, 1ES 1927+654 began exhibiting a radio flare with a steep exponential rise, reaching a peak 60 times previous flux levels, and has maintained this higher level of radio emission for over a year to date. The 5-23 GHz spectrum is broadly similar to gigahertz-peaked radio sources, which are understood to be young radio jets less than ~1000 years old. Recent high-resolution VLBA observations at 23.5 GHz now show resolved extensions on either side of the core, with a separation of ~0.15 pc, consistent with a new and mildly relativistic bipolar outflow. A steady increase in the soft X-ray band (0.3-2 keV) concurrent with the radio may be consistent with jet-driven shocked gas, though further observations are needed to test alternate scenarios. This source joins a growing number of CL-AGN and tidal disruption events which show late-time radio activity, years after the initial outburst.
Auteurs: Eileen T. Meyer, Sibasish Laha, Onic I. Shuvo, Agniva Roychowdhury, David A. Green, Lauren Rhodes, Amelia M. Hankla, Alexander Philippov, Rostom Mbarek, Ari laor, Mitchell C. Begelman, Dev R. Sadaula, Ritesh Ghosh, Gabriele Bruni, Francesca Panessa, Matteo Guainazzi, Ehud Behar, Megan Masterson, Haocheng Zhang, Xiaolong Yang, Mark A. Gurwell, Garrett K. Keating, David Williams-Baldwin, Justin D. Bray, Emmanuel K. Bempong-Manful, Nicholas Wrigley, Stefano Bianchi, Federica Ricci, Fabio La Franca, Erin Kara, Markos Georganopoulos, Samantha Oates, Matt Nicholl, Main Pal, S. Bradley Cenko
Dernière mise à jour: 2024-10-14 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.18061
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.18061
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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