Met behulp van de Very Long Baseline Interferometry (VLBI) techniek, astronomen hebben de parsec-schaal van een neutrino-emitterende blazar, bekend als TXS 0506+056, onderzocht. Resultaten van de nieuwe studie, gepresenteerd op 1 mei op arXiv.org, meer licht werpen op de eigenschappen van deze jet, die het begrip van zeer hoge energie (VHE) neutrino's zou kunnen verbeteren.

Blazers, geclassificeerd als leden van een grotere groep actieve sterrenstelsels die actieve galactische kernen (AGN) herbergen, zijn krachtige emissiebronnen over het elektromagnetische spectrum, van radio tot zeer energierijke gammafrequenties. Hun karakteristieke kenmerken zijn relativistische jets die bijna precies op de aarde zijn gericht.

In het algemeen, blazars worden door astronomen gezien als krachtige motoren die dienen als natuurlijke laboratoria om deeltjesversnelling te bestuderen, relativistische plasmaprocessen, magnetische velddynamica en fysica van zwarte gaten. Daarom, Waarnemingen met hoge resolutie van blazars en hun jets in verschillende golflengten kunnen essentieel zijn voor het verbeteren van het begrip van deze verschijnselen.

Op een afstand van ongeveer 5,75 miljard lichtjaar, TXS 0506+056 is een VHE-blazar die in 1983 als radiobron werd gedetecteerd. Het is de eerste bekende bron van hoogenergetische astrofysische neutrino's. Na de detectie van een neutrino-gebeurtenis genaamd IceCube-170922A, samenvalt met de richting en aankomsttijd van de blazar tijdens een gammastraling, een intense multi-golflengte monitoring van dit object begon.

Radio VLBI-waarnemingen hebben het potentieel om de productielocaties van neutrino's te lokaliseren. Dus een team van astronomen onder leiding van Xiaofeng Li van het Shanghai Astronomical Observatory, China, analyseerde archief VLBI-gegevens met betrekking tot TXS 0506+056, gericht op zijn straaljager. Het onderzoek is gebaseerd op datasets van het VLBI Calibrator Survey (VCS) project, de monitoring van jets in actieve galactische kernen met het onderzoeksarchief Very Long Baseline Array (VLBA) Experiments (MOJAVE), en het gegevensarchief van het National Radio Astronomy Observatory (NRAO).

"De straaleigenschappen op pc-schaal van de neutrino-emitterende blazar TXS 0506+056 worden hier onderzocht met behulp van multifrequentie, multi-epoch VLBI-gegevens, ' staat er in de krant.

Uit de studie bleek dat de jetstructuur van de blazar een spiraalvormig traject vertoont dat voortkomt uit groeiende instabiliteiten, met een aanloopperiode van vijf tot zes jaar. De jet bestaat uit een kern en vier componenten, aangeduid met J1 tot J4. De afmetingen van de straalcomponenten nemen toe met de radiale afstand van het centrum, vandaar dat de buitenste component J1 de meest uitgebreide is met de grootste maat, en de binnenste J4 heeft de kleinste maat.

Volgens het blad, de jet van TXS 0506+056 heeft een hellingshoek van ongeveer 20 graden en een halve openingshoek van ongeveer 3,8 graden. De astronomen merkten op dat de schijnbare snelheid van de jet en de berekende stralingsparameters suggereren dat het een matig relativistische jet is.

Verder, de magnetische veldsterkte van de jet werd geschat op 0,2 tot 0,7 G, afnemend tijdens de recente aanhoudende affakkelperiode. De onderzoekers voegden eraan toe dat dit wijst op een conversie van de energiedichtheid van het magnetische veld naar de energiedichtheid van de deeltjes. Dit proces helpt deeltjes te versnellen bij injectie aan de straalbasis, die vervolgens de fakkels produceert.

"De neutrino-gebeurtenis die tijdens de opkomst van de radioflits wordt gedetecteerd, kan dan worden geassocieerd met het begin van deeltjesinjectie en versnelling die een groot deel van de omgezette energiedichtheid kan bevatten. Dit scenario ondersteunt een lepto-hadronische oorsprong van de VHE-neutrino's en gammastraling als gevolg van een co-ruimtelijke oorsprong op de plaats van injectie en versnelling van deeltjes, ’ concludeerden de auteurs van het artikel.

© 2020 Wetenschap X Netwerk