Met behulp van very-long-baseline-interferometrie (VLBI), een internationaal team van astronomen heeft een kinematische studie uitgevoerd van een jet van de blazar 4C+21.35. Het onderzoek, gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 5 april op de arXiv pre-print repository, werpt meer licht op de aard van deze quasar en zijn jet.

Blazars zijn zeer compacte quasars die worden geassocieerd met superzware zwarte gaten in de centra van actieve, gigantische elliptische sterrenstelsels. Op basis van hun optische emissie-eigenschappen, astronomen verdelen blazars in twee klassen:flat-spectrum radio quasars (FSRQ's) met prominente en brede optische emissielijnen, en BL Lacertae-objecten (BL Lacs), welke niet.

In het algemeen, blazars behoren tot een grotere groep actieve sterrenstelsels die actieve galactische kernen (AGN) herbergen, en hun karakteristieke kenmerken zijn relativistische jets die bijna precies op de aarde zijn gericht. Echter, de gedetailleerde mechanismen van het uitwerpen en collimeren van jets zijn nog steeds slecht begrepen, en er zijn meer studies naar dit fenomeen nodig om onze kennis over dit onderwerp te verbeteren.

Bij een roodverschuiving van 0,433, de blazar 4C+21.35, ook bekend als PKS 1222+216, is een nabijgelegen zeer-hoge-energie (VHE) plat-spectrum radio-quasar. Eerdere studies hebben aangetoond dat het object superluminale straalbewegingen vertoont met schijnbare snelheden variërend van drie tot 25 keer groter dan de lichtsnelheid (c) op milliboogsecondenschalen. Waarnemingen van deze bron hebben ook drie gammaflitsen gedetecteerd - twee vonden plaats in 2010 en één in 2014.

Een groep astronomen onder leiding van Taeseok Lee van Seoul National University, Zuid-Korea, besloten om 4C+21.35 waar te nemen met behulp van het Korean VLBI Network (KVN) en VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA) array (KaVA). Het doel van deze observatiecampagne was om de kinematica van de blazar in detail te karakteriseren en het verband tussen kinematica en gammastraling in dit object te onderzoeken.

"Aangezien 4C+21.35 aanhoudende krachtige γ-stralingsactiviteit laat zien en blazars bekend staan ​​om hun snelle variabiliteit, aanhoudende en frequente monitoring van de bronstructuur is essentieel. We hebben daarom de kinematica van de jet van 4C+21.3 bestudeerd met tweewekelijkse radio-interferometrische mapping-waarnemingen, het verstrekken van een ongekende dichtheid van gegevens, ’ schreven de astronomen in de krant.

KaVA-waarnemingen tussen medio 2014 en medio 2016 hebben aangetoond dat op 22 GHz, 4C+21.35 heeft een compacte rechte straal, het blootleggen van drie componenten in de binnenstraal en twee in de blob. Alle straalcomponenten vertonen een lineaire buitenwaartse beweging - hoe verder van de kern, hoe sneller ze bewegen, met schijnbare snelheden tot 14,4 c.

De onderzoekers vonden een verband tussen de binnenste component die begin 2016 zichtbaar werd en de gammaflits die in november 2014 werd waargenomen. Ze melden dat de timing van het uitwerpen van de nieuwe component overeenkomt met deze flare.

"Het extrapoleren van de positie van de nieuw opgekomen component (component C in figuur 1) terug naar nul afstand van de kern suggereert een uitwerping in 2014.5 ± 3,4, uitgaande van een constante componentsnelheid, consistent met de piektijd van de γ-ray flare midden november 2014, ' staat er in de krant.

Verder, KaVA-waarnemingen op 43 GHz detecteerden vier componenten van de binnenstraal met schijnbare snelheden van 3,5 tot 6,8 c. Echter, in vergelijking met de resultaten van eerdere onderzoeken, de nieuw berekende schijnbare snelheden bleken ongeveer 50 procent lager te zijn.

Volgens de auteurs van het artikel, dit "snelheidsverlies" zou een gevolg kunnen zijn van het feit dat een AGN-jet geen groep discrete, puntachtige bronnen, maar een complexe continue verdeling van materie. Ze voegden eraan toe dat de discrepantie in het resultaat ook te wijten kan zijn aan tijdelijke onderbemonstering, wat vaak leidt tot verkeerde identificatie van componenten of overschatting van schijnbare straalsnelheden.

Globaal genomen, de studie benadrukt het belang van observaties met een hoge cadans om misverstanden over de jetkinematica te voorkomen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk