Monitoring the closest supermassive black hole: X-ray and infrared variability of Sgr A*

Emission from Sgr A* is highly variable at both X-ray and infrared (IR) wavelengths. Observations over the last ~20 years have detected X-ray flares that rise above a quiescent thermal background about once per day, while faint X-ray flares from Sgr A* are undetectable below the constant thermal emission. In contrast, the IR emission of Sgr A* can be seen to be continuously variable. Recently, simultaneous observations have observed a rise in IR activity around the same time as every distinct X-ray flare, while the opposite is not always true (peaks in the IR emission are not always coincident with an X-ray flare). Characterizing the behaviour of these simultaneous X-ray/IR events and measuring any time lag between them can constrain models of the accretion flow and the emission mechanism. Using 100+ hours of overlapping data from a coordinated campaign between the Spitzer Space Telescope and the Chandra X-ray Observatory, we present results of the longest simultaneous IR and X-ray observations of Sgr A* taken to date. The cross-correlation between the IR and X-ray light curves in this unprecedented dataset, which include four modest X-ray/IR flares, show evidence that flaring in the X-ray may lead the IR by 10-20 minutes with 68% confidence, but remain consistent with simultaneity at 99.7% confidence. Simultaneous multi-wavelength observations of more bright flares will improve our ability to constrain the flare timing characteristics and emission mechanisms, and must be a priority for Galactic Center observing campaigns.L'émission du trou noir supermassif Sagittarius A* (Sgr A*) est variable à la fois aux longueurs d'onde des rayons X et infrarouges (IR). Les observations faites au cours des ~20 dernières années ont détecté des éruptions de rayons X comme des événements distincts au-dessus d'un arrière-plan calme, se produisant en moyenne une fois par jour. En revanche, l'émission IR semble varier continuellement. Récemment, des observations simultanées ont observé que les éruptions de rayons X s'accompagnent toujours d'une augmentation de l'activité IR, alors que l'inverse n'est pas toujours vrai (les pics de l'IR ne sont pas tous accompagnés de pics dans les rayons X). Caractériser le comportement de ces événements simultanés et mesurer tout décalage entre eux peut contraindre les modèles du flux d'accrétion et du mécanisme d'émission. Utilisant plus de 100 heures de données de chevauchement provenant d'une campagne coordonnée entre le Spitzer Space Telescope et le Chandra X-ray Observatory, nous présentons les résultats des plus longues observations IR et X simultanées de Sgr A * à ce jour. La corrélation croisée entre les courbes IR et rayons X montre que les pics des rayons X peuvent devancer ceux de l'IR de 10 - 20 minutes avec une confiance de 68%, mais rester cohérente avec la simultanéité à un niveau de confiance de 99,7%