Europeiska astronomer har gjort mycket långa baslinjeinterferometriska (VLBI) observationer av en radiojetstruktur i en kraftfull kvasar känd som PKS 2215+020. De insamlade VLBI-data ger viktiga insikter om egenskaperna hos denna jet, vilket tyder på att PKS 2215+020 är en blazar. Resultaten presenterades den 17 februari i Universum journal.
Kvasarer, eller kvasi-stjärnobjekt (QSO) är aktiva galaktiska kärnor (AGN) med mycket hög ljusstyrka, som avger elektromagnetisk strålning som kan observeras i radio, infraröd, synlig, ultraviolett och röntgenvåglängder.
De är bland de ljusaste och mest avlägsna objekten i det kända universum och fungerar som grundläggande verktyg för många studier inom astrofysik såväl som kosmologi. Till exempel har kvasarer använts för att undersöka universums storskaliga struktur och återjoniseringens era. De förbättrar också vår förståelse av dynamiken i supermassiva svarta hål och det intergalaktiska mediet.
PKS 2215+020 är en kraftfull radiokvasar med platt spektrum med en rödförskjutning på 3,572. Den har en monokromatisk effekt vid 5 GHz på cirka 20 RW/Hz och dess supermassiva svarta hål uppskattas vara fyra miljarder gånger mer massivt än solen.
Tidigare observationer av PKS 2215+020 har funnit att dess morfologi domineras av en ljus kompakt kärna som fortsätter i en serie av svaga jetkomponenter, som slutar och även lyser upp i den mest utsträckta jetkomponenten. Denna anmärkningsvärt stora radiojetstruktur har en linjär storlek på cirka 1 950 ljusår, projicerad på himlens plan.
Ett team av astronomer ledda av Sándor Frey från Konkoly-observatoriet i Budapest, Ungern, bestämde sig för att undersöka jetplanen PKS 2215+020, i syfte att avslöja dess fysiska och geometriska egenskaper. För detta ändamål använde de Very Long Baseline Array (VLBA) från U.S. National Radio Astronomy Observatory (NRAO).
"Vi samlade in och analyserade arkiveringsdata för multi-epoker VLBI vid fem olika frekvensband (1,7, 2,3, 4,4, 7,4–8,7 och 15,3–15,4 GHz) tagna vid flera epoker mellan 1995 och 2020, men mest efter 2010. Bilderna med vinkelupplösningar på ~1–10 mas skala visar det ljusa kompakta kärnområdet upplöst i distinkta emissionskomponenter vid högre frekvenser, och en utökad, brant spektrumfunktion ~ 56 mas från kärnan vid lägre frekvenser", skrev forskarna i tidningen.
VLBI-avbildning gjorde det möjligt för teamet att bestämma de uppenbara korrekta rörelserna för jetkomponenter i PKS 2215+020 för första gången. Det visade sig att strålen visade en måttligt superluminal rörelse med en skenbar hastighet på 2,1 gånger ljusets hastighet, och dess skenbara egenrörelse var ungefär 0,02 mas per år.
Baserat på dessa data beräknades Dopplerförstärkningsfaktorn i den inre relativistiska strålen till 11,5. Jetstrålen visade sig vara lutad 1,8 grader mot siktlinjen och dess bulk Lorentz-faktor uppmättes till 6,0.
Enligt forskarna tyder de insamlade uppgifterna på att PKS 2215+020 är en blazar. I allmänhet är blazarer, klassade som medlemmar av en större grupp aktiva galaxer som är värd för AGN, de mest talrika extragalaktiska gammastrålkällorna. Deras karakteristiska egenskaper är relativistiska jetstrålar som pekar nästan exakt mot jorden.
Författarna till tidningen underströk att det lilla skenbara värdet för egenrörelse och jetparametrarna som erhålls för PKS 2215+020 är typiska för andra kända radio-AGN:er vid hög rödförskjutning (över 3,5).
Mer information: Sándor Frey et al, Revisiting a Core–Jet Laboratory at High Redshift:Analysis of the Radio Jet in the Quasar PKS 2215+020 at z =3.572, Universum (2024). DOI:10.3390/universe10020097
© 2024 Science X Network
