Använder mycket lång baslinjeinterferometri (VLBI), astronomer har utfört omfattande multivåglängdsobservationer av radiostrålningen i blazaren S5 0836+710. Den nya forskningen, presenteras i en artikel publicerad den 2 december på arXiv.org, avslöjar viktiga insikter om strukturen blazarens relativistiska jet.

Drivs av supermassiva svarta hål (SMBH), kvasarer, eller kvasi-stjärnobjekt (QSOs), är extremt lysande aktiva galaktiska kärnor (AGN) med ljusstyrkor som är till och med tusentals gånger större än Vintergatans. De sänder ut jetstrålar från sina centrala regioner, som kan vara ännu större i omfattning än deras värdgalaxer.

Blazarer är mycket kompakta kvasarer förknippade med supermassiva svarta hål i mitten av aktiva, jätte elliptiska galaxer. 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 2,18, S5 0836+710 är en kraftfull blazar med en ensidig relativistisk jet på parsec-skala, har en spiralformad struktur. Ett team av astronomer ledda av Laura Vega-García från Max Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn, Tyskland, bestämde sig för att ta en närmare titt på detta jetplan. Genom att kombinera data från VLBI-arrayen av radioteleskop och från Spektr-R-satelliten, de fick flervåglängdsbilder av S5 0836+710, vilket gjorde det möjligt för dem att lära sig mer om den relativistiska jetens inre struktur i detta objekt.

"RadioAstron-observationerna vid våglängder på 18 centimeter, 6 centimeter, och 1,3 centimeter är en del av Key Science Program för avbildning av radioemission i stark AGN. Strålens inre struktur studeras genom att analysera transversella intensitetsprofiler och modellera de strukturella mönster som utvecklas i flödet, " skrev astronomerna i tidningen, förklara metoderna som använts för observationerna.

Som ett resultat, forskarna skaffade bilder av blazarens jet med en aldrig tidigare skådad hög vinkelupplösning, når ner till 15 mikrobågsekunder vid 22 GHz, vilket motsvarar en linjär skala på cirka 0,42 ljusår. Dessa högupplösta bilder gav detaljerad information om jetplanets struktur.

Särskilt, strålens inre struktur studerades genom att analysera strålens åslinje. Forskningen identifierade flera oscillerande mönster i denna åslinje, och astronomerna antar att de kan förklaras i termer av Kelvin-Helmholtz-instabiliteten.

"Åslinjerna representerades med en enkel modell som summan av flera oscillerande termer. Parametrarna för dessa oscillerande moder modelleras och förklaras inom ramen för en Kelvin-Helmholtz-instabilitet som utvecklas i flödet, " står det i tidningen.

Baserat på denna hypotes, forskarna uppskattade att strålens Mach-tal och förhållandet mellan strålen och den omgivande densiteten ligger på en nivå av cirka 12 och 0,33, respektive. Dock, mer detaljerad numerisk analys av jetstabiliteten krävs för att verifiera detta scenario och de erhållna värdena.

© 2019 Science X Network