РСДБ-изображение ПКС 2215+020 на частоте 1,7 ГГц. Фото: Вселенная (2024 г.). DOI: 10.3390/universe10020097
Европейские астрономы провели очень длинные базовые интерферометрические (РСДБ) наблюдения структуры радиоджета в мощном квазаре, известном как PKS 2215+020. Собранные данные РСДБ дают важную информацию о свойствах этой струи, предполагая, что PKS 2215+020 является блазаром. Результаты были представлены 17 февраля в журнале Universe.
Квазары, или квазизвездные объекты (КЗО), представляют собой активные ядра галактик (АЯГ) очень высокой светимости, испускающие электромагнитное излучение, наблюдаемое в радио-, инфракрасном, видимом, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах.
Они являются одними из самых ярких и самых далеких объектов в известной Вселенной и служат фундаментальным инструментом для многочисленных исследований в астрофизике, а также в космологии. Например, квазары использовались для исследования крупномасштабной структуры Вселенной и эпохи реионизации. Они также улучшают наше понимание динамики сверхмассивных черных дыр и межгалактической среды.
PKS 2215+020 — мощный радиоквазар с плоским спектром и красным смещением 3,572. Его монохроматическая мощность в состоянии покоя на частоте 5 ГГц составляет около 20 RW/Гц, а его сверхмассивная черная дыра, по оценкам, в четыре миллиарда раз массивнее Солнца.
Предыдущие наблюдения PKS 2215+020 показали, что в ее морфологии преобладает яркое компактное ядро, которое продолжается в серии слабых компонентов джета, заканчиваясь и также светлея в наиболее протяженном компоненте джета. Эта удивительно большая радиоструйная структура имеет линейный размер около 1950 световых лет, проецируемый на плоскость неба.
Команда астрономов под руководством Шандора Фрея из обсерватории Конколи в Будапеште, Венгрия, решила исследовать струю PKS 2215+020, стремясь выявить ее физические и геометрические свойства. Для этой цели они использовали решетку со сверхдлинной базой (VLBA) Национальной радиоастрономической обсерватории США (NRAO).
«Мы собрали и проанализировали архивные данные многоэпохальных РСДБ-изображений в пяти различных диапазонах частот (1,7, 2,3, 4,4, 7,4–8,7 и 15,3–15,4 ГГц), полученные в несколько эпох между 1995 и 2020 годами, но в основном после 2010 года. Изображения с угловым разрешением в масштабе ~1–10 мс показывает яркую компактную область ядра, разделенную на отдельные эмиссионные компоненты на более высоких частотах, а также расширенный, крутой спектральный элемент на расстоянии ~ 56 мс от ядра на более низких частотах», — пишут исследователи в статье.
РСДБ-изображения позволили команде впервые определить очевидные собственные движения компонентов реактивного двигателя в PKS 2215+020. Оказалось, что струя демонстрировала умеренно сверхсветовое движение с видимой скоростью, в 2,1 раза превышающей скорость света, а ее видимое собственное движение составляло примерно 0,02 мс в год.
На основе этих данных был рассчитан доплеровский буст-фактор во внутренней релятивистской струе, равный 11,5. Было обнаружено, что струя наклонена на 1,8 градуса к лучу зрения, а ее объемный коэффициент Лоренца составил 6,0.
По мнению исследователей, собранные данные указывают на то, что PKS 2215+020 является блазаром. В целом блазары, классифицируемые как члены более крупной группы активных галактик, содержащих АЯГ, являются наиболее многочисленными внегалактическими источниками гамма-излучения. Их характерной особенностью являются релятивистские струи, направленные почти точно в сторону Земли.
Авторы статьи подчеркивают, что малая величина видимого собственного движения и параметры струи, полученные для PKS 2215+020, типичны для других известных радиоАЯГ на высоких красных смещениях (более 3,5).
