Astronomowie obserwują dżet radiowy potężnego kwazara PKS 2215+020

Astronomowie przeprowadzili obserwacje interferometryczne na bardzo długiej linii bazowej (VLBI) struktury dżetów radiowych w potężnym kwazarze znanym jako PKS 2215+020. Zebrane dane zapewniają ważny wgląd we właściwości tego obiektu, sugerując, że jest blazarem.

Kwazary lub obiekty kwazi-gwiazdowe (QSO) to aktywne jądra galaktyk (AGN) o bardzo wysokiej jasności, emitujące promieniowanie elektromagnetyczne obserwowalne w zakresie fal radiowych, podczerwonych, widzialnych, ultrafioletowych i rentgenowskich.

Zdaniem astronomów, są one jednymi z najjaśniejszych i najodleglejszych obiektów w znanym Wszechświecie i służą jako podstawowe narzędzia do wielu badań w astrofizyce i kosmologii. Kwazary zostały wykorzystane do zbadania wielkoskalowej struktury Wszechświata i ery rejonizacji (okres ewolucji Wszechświata, w którym rozproszony w przestrzeni kosmicznej wodór został ponownie zjonizowany przez promieniowanie jonizujące). Pozwalają one również lepiej zrozumieć dynamikę supermasywnych czarnych dziur i ośrodka międzygalaktycznego.

PKS 2215+020 to, jak opisują naukowcy, potężny kwazar radiowy o płaskim spektrum z przesunięciem ku czerwieni 3,572. Jego monochromatyczna moc w paśmie 5 GHz wynosi około 20 RW/Hz, a jego supermasywną czarną dziurę szacuje się na cztery miliardy razy masywniejszą od Słońca.

Poprzednie obserwacje PKS 2215+020 wykazały, że jej morfologia jest zdominowana przez jasny zwarty rdzeń, który jest kontynuowany w serii słabych składników dżetowych, kończących się i rozjaśniających w najbardziej rozciągniętym z nich. Ta niezwykle duża struktura dżetów radiowych ma rozmiar około 1950 lat świetlnych.

Astronomowie z Obserwatorium Konkoly w Budapeszcie pod kierownictwem Sándora Freya postanowili zbadać dżet PKS 2215+020, aby poznać jego właściwości. W tym celu wykorzystali Very Long Baseline Array (VLBA) amerykańskiego National Radio Astronomy Observatory (NRAO). Badanie zostało opisane w czasopiśmie Universe.

„Zebraliśmy i przeanalizowaliśmy archiwalne wieloepokowe dane obrazowania VLBI w pięciu różnych pasmach częstotliwości (1,7, 2,3, 4,4, 7,4-8,7 i 15,3-15,4 GHz) wykonane w latach 1995-2020, ale głównie po 2010 roku. Obrazy o rozdzielczości kątowej ∼1-10 mas pokazują jasny, zwarty obszar rdzenia rozdzielony na wyraźne komponenty emisyjne na wyższych częstotliwościach oraz rozszerzoną, stromą cechę widma ∼56 mas od rdzenia na niższych częstotliwościach” – tłumaczą naukowcy.

Obrazowanie VLBI pozwoliło naukowcom po raz pierwszy określić pozorne ruchy właściwe składników dżetów w PKS 2215+020. Okazało się, że dżet wykazywał umiarkowany ruch superluminalny z pozorną prędkością 2,1 razy większą od prędkości światła, a jego pozorny ruch właściwy wynosił około 0,02 mas na rok.

Według naukowców zebrane dane wskazują, że PKS 2215+020 jest blazarem. Blazary są sklasyfikowane jako członkowie większej grupy galaktyk aktywnych, w których znajdują się aktywne jądra galaktyk, są najliczniejszymi pozagalaktycznymi źródłami promieniowania gamma. Ich charakterystyczną cechą są relatywistyczne dżety skierowane niemal dokładnie w kierunku Ziemi.

Emil Gołoś