Relativistisk jet af blazaren S5 0836+710 undersøgt i detaljer

Brug af meget lang baseline interferometri (VLBI), astronomer har udført omfattende multibølgelængdeobservationer af radioemissionen i blazaren S5 0836+710. Den nye forskning, præsenteret i et papir offentliggjort den 2. december på arXiv.org, afslører vigtige indsigter om strukturen blazarens relativistiske jetfly.

Drevet af supermassive sorte huller (SMBH'er), kvasarer, eller kvasi-stjerneobjekter (QSO'er), er ekstremt lysende aktive galaktiske kerner (AGN) med lysstyrker endda tusindvis af gange større end Mælkevejsgalaksens. De udsender jetfly fra deres centrale områder, som kan være endnu større i udstrækning end deres værtsgalakser.

Blazarer er meget kompakte kvasarer forbundet med supermassive sorte huller i centrene af aktive, gigantiske elliptiske galakser. Deres karakteristiske træk er relativistiske jetfly, der peger næsten nøjagtigt mod Jorden. Imidlertid, de detaljerede mekanismer for udstødning og kollimering af jetfly er stadig dårligt forstået, og flere undersøgelser af dette fænomen er nødvendige for at forbedre vores viden om emnet.

Ved en rødforskydning på 2,18, S5 0836+710 er en kraftig blazar med en ensidig relativistisk stråle på parsec-skalaer, har en spiralformet struktur. Et hold af astronomer ledet af Laura Vega-García fra Max Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn, Tyskland, besluttede at se nærmere på dette jetfly. Ved at kombinere data fra VLBI-array af radioteleskoper og fra Spektr-R-satellitten, de fik multibølgelængdebilleder af S5 0836+710, hvilket gjorde det muligt for dem at lære mere om den indre struktur af den relativistiske jet i dette objekt.

"RadioAstron-observationerne ved bølgelængder på 18 centimeter, 6 centimeter, og 1,3 centimeter er en del af Key Science Program til billeddannelse af radioemission i stærk AGN. Strålens indre struktur studeres ved at analysere tværgående intensitetsprofiler og modellere de strukturelle mønstre, der udvikler sig i strømmen, " skrev astronomerne i avisen, forklare de anvendte metoder til observationerne.

Som resultat, forskerne erhvervede billeder af blazarens jetfly med en hidtil uset høj vinkelopløsning, når ned til 15 mikrobuesekunder ved 22 GHz, hvilket svarer til en lineær skala på omkring 0,42 lysår. Dette højopløselige billede gav detaljerede oplysninger om jetflyets struktur.

I særdeleshed, strålens indre struktur blev undersøgt ved at analysere strålens højderyg. Forskningen identificerede flere oscillerende mønstre i denne højderyglinje, og astronomerne antager, at de kunne forklares ud fra Kelvin-Helmholtz-ustabiliteten.

"Ryglinjerne blev repræsenteret med en simpel model som summen af ​​flere oscillerende termer. Parametrene for disse oscillerende tilstande er modelleret og forklaret inden for rammerne af en Kelvin-Helmholtz-ustabilitet, der udvikler sig i strømmen, " står der i avisen.

Baseret på denne hypotese, forskerne vurderede, at jet-Mach-tallet og forholdet mellem strålen og den omgivende tæthed er på et niveau på omkring 12 og 0,33, henholdsvis. Imidlertid, mere detaljeret numerisk analyse af jetstabiliteten er påkrævet for at verificere dette scenarie og de opnåede værdier.

© 2019 Science X Network