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X-ray polarization is a unique new probe of the particle acceleration in astrophysical jets made possible through the Imaging X-ray Polarimetry Explorer. Here we report on the first dense X-ray polarization monitoring campaign on the blazar Mrk 421. Our observations were accompanied by an even denser radio and optical polarization campaign. We find significant short-timescale variability in both X-ray polarization degree and angle, including an ∼90° angle rotation about the jet axis. We attribute this to random variations of the magnetic field, consistent with the presence of turbulence but also unlikely to be explained by turbulence alone. At the same time, the degree of lower-energy polarization is significantly lower and shows no more than mild variability. Our campaign provides further evidence for a scenario in which energy-stratified shock-acceleration of relativistic electrons, combined with a turbulent magnetic field, is responsible for optical to X-ray synchrotron emission in blazar jets.
Maksym, W.P., Liodakis, I., Saade, M.L., Kim, D.E., Middei, R., Di Gesu, L., et al. (2025). A Two-week IXPE Monitoring Campaign on Mrk 421. THE ASTROPHYSICAL JOURNAL, 986(2) [10.3847/1538-4357/adce6b].
A Two-week IXPE Monitoring Campaign on Mrk 421
Maksym, W. Peter;Liodakis, Ioannis;Saade, M. Lynne;Kim, Dawoon E.;Middei, Riccardo;Di Gesu, Laura;Kiehlmann, Sebastian;Matzeu, Gabriele;Agudo, Iván;Marscher, Alan P.;Ehlert, Steven R.;Jorstad, Svetlana G.;Kaaret, Philip;Marshall, Herman L.;Pacciani, Luigi;Perri, Matteo;Puccetti, Simonetta;Kouch, Pouya M.;Lindfors, Elina;Aceituno, Francisco José;Bonnoli, Giacomo;Casanova, Víctor;Escudero, Juan;Gómez, José L.;Agís-González, Beatriz;Husillos, César;Morcuende, Daniel;Otero-Santos, Jorge;Sota, Alfredo;Piirola, Vilppu;Imazawa, Ryo;Sasada, Mahito;Fukazawa, Yasushi;Kawabata, Koji S.;Uemura, Makoto;Mizuno, Tsunefumi;Nakaoka, Tatsuya;Akitaya, Hiroshi;McCall, Callum;Jermak, Helen E.;Steele, Iain A.;Borman, George A.;Grishina, Tatiana S.;Hagen-Thorn, Vladimir A.;Kopatskaya, Evgenia N.;Larionova, Elena G.;Morozova, Daria A.;Savchenko, Sergey S.;Shishkina, Ekaterina V.;Troitskiy, Ivan S.;Troitskaya, Yulia V.;Vasilyev, Andrey A.;Zhovtan, Alexey V.;Myserlis, Ioannis;Gurwell, Mark;Keating, Garrett;Rao, Ramprasad;Pauley, Colt;Angelakis, Emmanouil;Kraus, Alexander;Berdyugin, Andrei V.;Kagitani, Masato;Kravtsov, Vadim;Poutanen, Juri;Sakanoi, Takeshi;Kang, Sincheol;Lee, Sang-Sung;Kim, Sang-Hyun;Cheong, Whee Yeon;Jeong, Hyeon-Woo;Song, Chanwoo;Blinov, Dmitry;Shablovinskaya, Elena;Antonelli, Lucio Angelo;Bachetti, Matteo;Baldini, Luca;Baumgartner, Wayne H.;Bellazzini, Ronaldo;Bianchi, Stefano;Bongiorno, Stephen D.;Bonino, Raffaella;Brez, Alessandro;Bucciantini, Niccoló;Capitanio, Fiamma;Castellano, Simone;Cavazzuti, Elisabetta;Chen, Chien-Ting;Ciprini, Stefano;Costa, Enrico;De Rosa, Alessandra;Del Monte, Ettore;Di Lalla, Niccoló;Di Marco, Alessandro;Donnarumma, Immacolata;Doroshenko, Victor;Dovčiak, Michal;Enoto, Teruaki;Evangelista, Yuri;Fabiani, Sergio;Ferrazzoli, Riccardo;Garcia, Javier A.;Gunji, Shuichi;Hayashida, Kiyoshi;Heyl, Jeremy;Iwakiri, Wataru;Karas, Vladimir;Kislat, Fabian;Kitaguchi, Takao;Kolodziejczak, Jeffery J.;Krawczynski, Henric;La Monaca, Fabio;Latronico, Luca;Maldera, Simone;Manfreda, Alberto;Marin, Frédéric;Marinucci, Andrea;Massaro, Francesco;Matt, Giorgio;Mitsuishi, Ikuyuki;Muleri, Fabio;Negro, Michela;Ng, C. -Y.;O'Dell, Stephen L.;Omodei, Nicola;Oppedisano, Chiara;Papitto, Alessandro;Pavlov, George G.;Peirson, Abel Lawrence;Pesce-Rollins, Melissa;Petrucci, Pierre-Olivier;Pilia, Maura;Possenti, Andrea;Ramsey, Brian D.;Rankin, John;Ratheesh, Ajay;Roberts, Oliver J.;Romani, Roger W.;Sgró, Carmelo;Slane, Patrick;Soffitta, Paolo;Spandre, Gloria;Swartz, Douglas A.;Tamagawa, Toru;Tavecchio, Fabrizio;Taverna, Roberto;Tawara, Yuzuru;Tennant, Allyn F.;Thomas, Nicholas E.;Tombesi, Francesco;Trois, Alessio;Tsygankov, Sergey S.;Turolla, Roberto;Vink, Jacco;Weisskopf, Martin C.;Wu, Kinwah;Xie, Fei;Zane, Silvia
2025-01-01
Abstract
X-ray polarization is a unique new probe of the particle acceleration in astrophysical jets made possible through the Imaging X-ray Polarimetry Explorer. Here we report on the first dense X-ray polarization monitoring campaign on the blazar Mrk 421. Our observations were accompanied by an even denser radio and optical polarization campaign. We find significant short-timescale variability in both X-ray polarization degree and angle, including an ∼90° angle rotation about the jet axis. We attribute this to random variations of the magnetic field, consistent with the presence of turbulence but also unlikely to be explained by turbulence alone. At the same time, the degree of lower-energy polarization is significantly lower and shows no more than mild variability. Our campaign provides further evidence for a scenario in which energy-stratified shock-acceleration of relativistic electrons, combined with a turbulent magnetic field, is responsible for optical to X-ray synchrotron emission in blazar jets.
Maksym, W.P., Liodakis, I., Saade, M.L., Kim, D.E., Middei, R., Di Gesu, L., et al. (2025). A Two-week IXPE Monitoring Campaign on Mrk 421. THE ASTROPHYSICAL JOURNAL, 986(2) [10.3847/1538-4357/adce6b].
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.