Använder mycket lång baslinje-interferometri (VLBI), ett internationellt team av astronomer har genomfört en kinematisk studie av en jet från blazaren 4C+21.35. Forskningen, presenterades i en artikel publicerad den 5 april på arXiv pre-print repository, kastar mer ljus över denna kvasars natur och dess jet.

Blazarer är mycket kompakta kvasarer förknippade med supermassiva svarta hål i mitten av aktiva, jätte elliptiska galaxer. Baserat på deras optiska emissionsegenskaper, astronomer delar blazarer i två klasser:flatspektrumradiokvasarer (FSRQ) som har framträdande och breda optiska emissionslinjer, och BL Lacertae-objekt (BL Lacs), som inte gör det.

I allmänhet, blazarer tillhör en större grupp av aktiva galaxer som är värd för aktiva galaktiska kärnor (AGN), och deras karakteristiska egenskaper är relativistiska jetstrålar som pekar nästan exakt mot jorden. Dock, de detaljerade mekanismerna för utstötning och kollimering av jetstrålar är fortfarande dåligt förstådda, och fler studier av detta fenomen krävs för att förbättra vår kunskap i ämnet.

Vid en rödförskjutning på 0,433, blazaren 4C+21.35, även känd som PKS 1222+216, är en närliggande plattspektrumradiokvasar med mycket hög energi (VHE). Tidigare studier har avslöjat att objektet uppvisar superluminala skenbara jetrörelser med skenbara hastigheter som sträcker sig från tre till 25 gånger högre än ljusets hastighet (c) på millibågsekundsskalor. Observationer av denna källa upptäckte också tre gammastrålningar - två inträffade 2010 och en 2014.

En grupp astronomer ledda av Taeseok Lee från Seoul National University, Sydkorea, beslutade att observera 4C+21.35 med hjälp av det koreanska VLBI Network (KVN) och VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA) array (KaVA). Syftet med denna observationskampanj var att i detalj karakterisera blazarens kinematik och att undersöka sambandet mellan kinematik och gammastrålningsaktivitet i detta objekt.

"Eftersom 4C+21.35 visar pågående kraftig y-ray-aktivitet och blazarer är kända för sin snabba variation, ihållande och frekvent övervakning av källstrukturen är väsentlig. Vi studerade därför kinematiken för jetstrålen av 4C+21.3 med radiointerferometriska kartläggningsobservationer varannan vecka, tillhandahålla en oöverträffad täthet av data, " skrev astronomerna i tidningen.

KaVA-observationer mellan mitten av 2014 och mitten av 2016 har visat att vid 22 GHz, 4C+21.35 har en kompakt rak jet, avtäcker tre komponenter i innerstrålen och två i bloben. Alla jetkomponenter visar linjär utåtgående rörelse - ju längre från kärnan, ju snabbare de rör sig, med skenbara hastigheter som når 14,4 c.

Forskarna hittade ett samband mellan den innersta komponenten som blev synlig i början av 2016 och gammastrålningen som upptäcktes i november 2014. De rapporterar att tidpunkten för utstötningen av den nya komponenten stämmer överens med denna flare.

"Att extrapolera positionen för den nyligen framkomna komponenten (komponent C i figur 1) tillbaka till nollavstånd från kärnan tyder på ett utkast 2014.5 ± 3.4, antar en konstant komponenthastighet, överensstämmer med topptiden för mitten av november 2014 γ-strålning, " står det i tidningen.

Vidare, KaVA-observationer vid 43 GHz detekterade fyra inre jetkomponenter med skenbara hastigheter från 3,5 till 6,8 c. Dock, jämfört med resultaten från tidigare studier, de nyberäknade skenbara hastigheterna visade sig vara cirka 50 procent lägre.

Enligt författarna till tidningen, denna "förlust av hastighet" kan vara en konsekvens av det faktum att ett AGN-jetplan inte är en grupp av diskreta, punktliknande källor, men en komplex kontinuerlig fördelning av materia. De tillade att skillnaden i resultatet också kan bero på tidsmässigt undersampling, vilket ofta leder till felidentifiering av komponenter eller överskattning av skenbara jethastigheter.

Allt som allt, studien belyser vikten av observationer med hög kadens för att undvika missförstånd av jetkinematik.

© 2019 Science X Network