Højopløselige observationer afslører detaljeret struktur af blazars jetfly

Ved hjælp af Ruslands Spektr-R rumteleskop (også kendt som RadioAstron), astronomer har udført højopløselige observationer af blazaren S5 0716+71. Resultaterne af disse observationer, præsenteret i et papir offentliggjort den 12. februar på arXiv pre-print server, give indsigt i strukturen af ​​blazarens jetfly.

Blazarer, klassificeret som medlemmer af en større gruppe af aktive galakser, der er vært for aktive galaktiske kerner (AGN), er kraftige emissionskilder over det elektromagnetiske spektrum fra radio til meget højenergi-gammafrekvenser. Deres karakteristiske træk er relativistiske jetfly, der peger næsten nøjagtigt mod Jorden.

Generelt, blazarer opfattes af astronomer som højenergimotorer, der tjener som naturlige laboratorier til at studere partikelacceleration, relativistiske plasmaprocesser, magnetfeltdynamik og sorte huls fysik. Derfor, Højopløselige observationer af blazarer og deres jetfly i forskellige bølgelængder kunne være afgørende for at forbedre forståelsen af ​​disse fænomener.

BL Lacertae-objekter (BL Lacs) er en type blazar, der fremviser jetfly med lavere effekt og højere Doppler-faktorer end andre blazarer. S5 0716+71 er en af ​​BL Lacs kendt for sin ekstreme variation over det elektromagnetiske spektrum, herunder den såkaldte intradag-variabilitet (IDV).

Mens IDV-fænomenet stadig forvirrer videnskabsmænd, der er tegn på, at det bliver produceret af processer, der er iboende for den relativistiske jet. S5 0716+71 er i øjeblikket en af ​​de bedste kandidater til at have en iboende oprindelse af det observerede IDV. Derfor, et hold af astronomer ledet af Evgeniya V. Kravchenko fra Astro Space Center fra Lebedev Physical Institute, Rusland, besluttede at bruge Spektr-R til at undersøge S5 0716+71's jetstruktur ved den fineste vinkelopløsning og til at undersøge oprindelsen af ​​dens IDV.

"Her, vi rapporterer om RadioAstron-observationer af BL Lac-objektet S5 0716+71, udført inden for rammerne af AGN Polarization and Survey Key Science Programs ved 22 GHz i løbet af 2012-2018. Vi fik det højeste vinkelopløsningsbillede af kilden til dato, ved 57×24 μas, " skrev astronomerne i avisen.

Spektr-R's 10-m radioteleskop (SRT), med en vinkelopløsning på omkring 7,0 mikrobuesekunder (μas) ved 1,3 cm, tilladt Kravchenkos team at finde væsentlig information om S5 0716+71, især med hensyn til strukturen af ​​dens jetfly.

Observationerne afslørede en kompleks bøjet struktur i den centrale 100 μas kerneregion, bestående af en uløst kerne og to nærliggende komponenter, betegnet C1 og C2, placeret ved henholdsvis ca. 41 μas og 58 μas fra kernen. Størrelsen af ​​kernen blev estimeret til ikke at være større end 60 μas, mens C1 og C2 har størrelser på henholdsvis omkring 32 og 19 μas.

Ifølge avisen, S5 0716+71's jet strækker sig i første omgang mod sydøst, i en positionsvinkel på 153 grader, efterfulgt af en skarp bøjning på omkring 95 grader mod nordøst. Jetflyet fastholder den retning i omkring et millibuesekund (mas), indtil endnu et skarpt sving mod nordvest observeres på billederne fra SRT.

Forskerne opdagede lineær polarisering i kerne- og jetområderne ved de projekterede basislinjer op til omkring 5,6 jorddiametre. De opnåede også de observerede lysstyrketemperaturer i kildens hvileramme, som viste sig at være større end 22 billioner K for kernen, på et niveau på omkring 699 milliarder K for C1, og omkring 1,2 billioner for C2.

I afsluttende bemærkninger, astronomerne understregede, at i tilfældet med S5 0716+71 kan de iboende processer i jetfly forklare dens variabilitet på tidsskalaen fra dag til uge. De tilføjede, at deres undersøgelse bekræfter Spektr-R's kraftfulde evner til at undersøge relativistiske jetfly i nærheden af ​​centrale sorte huller.

© 2019 Science X Network