En utilisant l'interférométrie à très longue ligne de base (VLBI), une équipe internationale d'astronomes a mené une étude cinématique d'un jet du blazar 4C+21,35. La recherche, présenté dans un article publié le 5 avril sur le référentiel de pré-impression arXiv, éclaire davantage la nature de ce quasar et de son jet.

Les blazars sont des quasars très compacts associés à des trous noirs supermassifs au centre des galaxies elliptiques géantes. Sur la base de leurs propriétés d'émission optique, les astronomes divisent les blazars en deux classes :les quasars radio à spectre plat (FSRQ) qui présentent des lignes d'émission optique proéminentes et larges, et les objets BL Lacertae (BL Lacs), qui ne le font pas.

En général, les blazars appartiennent à un groupe plus large de galaxies actives qui hébergent des noyaux galactiques actifs (AGN), et leurs traits caractéristiques sont des jets relativistes pointés presque exactement vers la Terre. Cependant, les mécanismes détaillés d'éjection et de collimation des jets sont encore mal compris, et d'autres études sur ce phénomène sont nécessaires pour améliorer nos connaissances sur le sujet.

À un décalage vers le rouge de 0,433, le blazar 4C+21.35, également connu sous le nom de PKS 1222+216, est un quasar radio à spectre plat à très haute énergie (VHE) situé à proximité. Des études antérieures ont révélé que l'objet présente des mouvements de jet apparents superluminaux avec des vitesses apparentes allant de trois à 25 fois supérieures à la vitesse de la lumière (c) à l'échelle de la milliseconde d'arc. Les observations de cette source ont également détecté trois éruptions de rayons gamma, deux en 2010 et une en 2014.

Un groupe d'astronomes dirigé par Taeseok Lee de l'Université nationale de Séoul, Corée du Sud, a décidé d'observer 4C + 21,35 en utilisant le réseau coréen VLBI (KVN) et le réseau VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA) (KaVA). Le but de cette campagne d'observation était de caractériser en détail la cinématique du blazar et d'étudier le lien entre la cinématique et l'activité des rayons gamma dans cet objet.

"Étant donné que 4C + 21,35 montre une activité vigoureuse continue des rayons et que les blazars sont célèbres pour leur variabilité rapide, une surveillance persistante et fréquente de la structure source est essentielle. Nous avons donc étudié la cinématique du jet de 4C+21.3 avec des observations cartographiques radio interférométriques bihebdomadaires, fournir une densité de données sans précédent, " ont écrit les astronomes dans le journal.

Les observations KaVA entre mi-2014 et mi-2016 ont révélé qu'à 22 GHz, 4C+21.35 a un jet droit compact, découvrir trois composants dans le jet interne et deux dans le blob. Tous les composants du jet montrent un mouvement linéaire vers l'extérieur - plus on s'éloigne du noyau, plus ils bougent vite, avec des vitesses apparentes atteignant 14,4 c.

Les chercheurs ont trouvé un lien entre le composant le plus interne qui est devenu visible au début de 2016 et l'éruption de rayons gamma repérée en novembre 2014. Ils rapportent que le moment de l'éjection du nouveau composant est cohérent avec cette éruption.

"L'extrapolation de la position du composant nouvellement émergé (composant C sur la figure 1) à une distance nulle du noyau suggère une éjection en 2014.5 ± 3,4, en supposant une vitesse de composant constante, cohérent avec l'heure de pointe de l'éruption de mi-novembre 2014, ", lit-on dans le journal.

Par ailleurs, Les observations KaVA à 43 GHz ont détecté quatre composants de jet interne avec des vitesses apparentes de 3,5 à 6,8 c. Cependant, par rapport aux résultats des études précédentes, les vitesses apparentes nouvellement calculées se sont avérées inférieures d'environ 50 pour cent.

Selon les auteurs de l'article, cette "perte de vitesse" pourrait être une conséquence du fait qu'un jet AGN n'est pas un groupe de discrets, sources ponctuelles, mais une distribution continue complexe de la matière. Ils ont ajouté que l'écart dans le résultat pourrait également être dû à un sous-échantillonnage temporel, ce qui conduit souvent à une mauvaise identification des composants ou à une surestimation des vitesses apparentes des jets.

En tout, l'étude met en évidence l'importance des observations à haute cadence afin d'éviter tout malentendu sur la cinématique du jet.

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