Et 22 GHz KaVA-billede af 4C +21,35. Kredit:Lee et al., 2019.
Brug af meget lang baseline-interferometri (VLBI), et internationalt hold af astronomer har udført en kinematisk undersøgelse af en jet fra blazaren 4C+21.35. Forskningen, præsenteret i et papir offentliggjort den 5. april på arXiv pre-print repository, kaster mere lys over arten af denne kvasar og dens jetfly.
Blazarer er meget kompakte kvasarer forbundet med supermassive sorte huller i centrene af aktive, gigantiske elliptiske galakser. Baseret på deres optiske emissionsegenskaber, astronomer opdeler blazarer i to klasser:fladspektrede radioquasarer (FSRQ'er), der har fremtrædende og brede optiske emissionslinjer, og BL Lacertae objekter (BL Lacs), som ikke gør.
Generelt, blazarer tilhører en større gruppe af aktive galakser, der er vært for aktive galaktiske kerner (AGN), og 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 0,433, blazaren 4C+21.35, også kendt som PKS 1222+216, er en nærliggende meget højenergi (VHE) fladspektrum radiokvasar. Tidligere undersøgelser har afsløret, at objektet udviser superluminale tilsyneladende jetbevægelser med tilsyneladende hastigheder, der spænder fra tre til 25 gange større end lysets hastighed (c) på millibuesekunders skalaer. Observationer af denne kilde opdagede også tre gammastråleudbrud - to forekom i 2010 og en i 2014.
En gruppe astronomer ledet af Taeseok Lee fra Seoul National University, Sydkorea, besluttede at observere 4C+21.35 ved hjælp af det koreanske VLBI Network (KVN) og VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA) array (KaVA). Formålet med denne observationskampagne var at karakterisere blazarens kinematik i detaljer og at undersøge sammenhængen mellem kinematik og gammastråleaktivitet i dette objekt.
"Da 4C+21.35 viser vedvarende kraftig γ-stråleaktivitet, og blazarer er berømte for deres hurtige variabilitet, vedvarende og hyppig overvågning af kildestrukturen er afgørende. Vi studerede derfor kinematik af jetflyet af 4C+21.3 med radiointerferometriske kortlægningsobservationer hver anden uge, giver en hidtil uset tæthed af data, " skrev astronomerne i avisen.
KaVA-observationer mellem midten af 2014 og midten af 2016 har afsløret, at ved 22 GHz, 4C+21.35 har en kompakt lige stråle, afdækning af tre komponenter i den indre stråle og to i klatten. Alle jetkomponenterne viser lineær udadgående bevægelse - jo længere væk fra kernen, jo hurtigere de bevæger sig, med tilsyneladende hastigheder på 14,4 c.
Forskerne fandt en sammenhæng mellem den inderste komponent, der blev synlig i begyndelsen af 2016, og gammastrålingen, der blev opdaget i november 2014. De rapporterer, at tidspunktet for udstødningen af den nye komponent stemmer overens med denne opblussen.
"At ekstrapolere positionen af den nyligt fremkomne komponent (komponent C i figur 1) tilbage til nul afstand fra kernen tyder på en udstødning i 2014.5 ± 3.4, forudsat en konstant komponenthastighed, i overensstemmelse med spidsbelastningstiden for midten af november 2014 γ-stråleudbrud, " står der i avisen.
Desuden, KaVA-observationer ved 43 GHz detekterede fire indre jetkomponenter med tilsyneladende hastigheder fra 3,5 til 6,8 c. Imidlertid, sammenlignet med resultaterne fra tidligere undersøgelser, de nyligt beregnede tilsyneladende hastigheder viste sig at være omkring 50 procent lavere.
Ifølge forfatterne af papiret, dette "hastighedstab" kunne være en konsekvens af, at et AGN-jetfly ikke er en gruppe af diskrete, punktlignende kilder, men en kompleks kontinuerlig fordeling af stof. De tilføjede, at uoverensstemmelsen i resultatet også kunne skyldes tidsmæssig undersampling, hvilket ofte fører til fejlidentifikation af komponenter eller overvurdering af tilsyneladende jethastigheder.
Alt i alt, undersøgelsen fremhæver vigtigheden af observationer med høj kadence for at undgå misforståelser af jetkinematik.
© 2019 Science X Network