Multimessenger emission from magnetic reconnection in blazar jets: the case of TXS 0506+056

Autor(es)

Dal Pino, E. M. de Gouveia ; Rodriguez-Ramirez, J. C. ; del Valle, M. V.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; v. 537, n. 4, p. 13-pg., 2025-02-27.

Resumo

Measurements from astroparticle experiments, such as the 2017 flare associated with the source TXS 0506+056, indicate that blazars act as multimessenger (MM; radiation and neutrinos) factories. Theoretically, the particle acceleration mechanisms responsible for blazar emissions and the precise location within the jet where this occurs remain undetermined. This paper explores MM emission driven by magnetic reconnection in a blazar jet. Previous studies have shown that reconnection in the magnetically dominated regions of these relativistic jets can efficiently accelerate particles to very high energies (VHEs). Assuming that turbulent-driven magnetic reconnection accelerates cosmic ray protons and electrons by a Fermi process, we developed a lepto-hadronic radiation model without the influence of external soft photons to explain the 2017 MM flare from TXS 0506+056. In the proposed scenario, the emission blob moves downstream in the jet from similar to 2 to 4 pc from the central engine, which is a supermassive black hole of 3x10(8) M-circle dot launching a jet with 150LEdd power. As the blob moves, we observe a sequence of spectral energy distribution profiles that match the observed arrival of the high-energy neutrino and electromagnetic emission from TXS 0506+056. This arrival coincides with the high state of intermediate-energy gamma-ray (E similar to 1 GeV) detection, followed by the subsequent appearance of the VHE gamma-ray signal and then no further significant neutrino detection. We obtain a time delay between the neutrino and VHE events similar or equal to 6.4 d, which is consistent with that observed in the 2017 MM flare. (AU)

• Processo FAPESP: 13/10559-5 - Investigação de fenômenos de altas energias e plasmas astrofísicos: teoria, simulações numéricas, observações e desenvolvimento de instrumentação para o Cherenkov Telescope Array (CTA)
• Beneficiário: Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projetos Especiais
• Processo FAPESP: 17/12188-5 - Estudo de partículas relativísticas e emissões de alta energia em torno de fontes de buracos negros e jatos por meio de simulações MHD, partículas-em-células (PIC) e transferência radiativa
• Beneficiário: Juan Carlos Rodríguez Ramírez
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/05757-9 - Processos não térmicos em fontes galácticas: modelagens e previsões na iminência do CTA e ASTRI Mini-Array
• Beneficiário: Maria Victoria Del Valle
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 21/02120-0 - Investigação de fenômenos de astrofísica de plasmas e altas energias, instalação do ASTRI-Mini Array & construção dos telescópios de tamanho pequeno do Cherenkov Telescope Array (CTA-SSTs)
• Beneficiário: Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projetos Especiais
• Processo FAPESP: 20/08729-3 - Procesos não térmicos em fontes galácticas: modelagens e previsões na iminência do CTA e ASTRI mini-array
• Beneficiário: Maria Victoria Del Valle
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores