Des astronomes européens ont effectué des observations interférométriques à très longue base (VLBI) d'une structure de jet radio dans un puissant quasar connu sous le nom de PKS 2215+020. Les données VLBI collectées fournissent des informations importantes sur les propriétés de ce jet, suggérant que le PKS 2215+020 est un blazar. Les résultats ont été présentés le 17 février dans Univers journal.
Les quasars, ou objets quasi-stellaires (QSO) sont des noyaux galactiques actifs (AGN) de très haute luminosité, émettant un rayonnement électromagnétique observable dans les longueurs d'onde radio, infrarouge, visible, ultraviolette et X.
Ils comptent parmi les objets les plus brillants et les plus éloignés de l’univers connu et constituent des outils fondamentaux pour de nombreuses études en astrophysique et en cosmologie. Par exemple, les quasars ont été utilisés pour étudier la structure à grande échelle de l’univers et l’ère de la réionisation. Ils améliorent également notre compréhension de la dynamique des trous noirs supermassifs et du milieu intergalactique.
PKS 2215+020 est un puissant quasar radio à spectre plat avec un redshift de 3,572. Il a une puissance monochromatique au repos à 5 GHz d'environ 20 RW/Hz et son trou noir supermassif est estimé à quatre milliards de fois plus massif que le soleil.
Des observations antérieures de PKS 2215+020 ont montré que sa morphologie est dominée par un noyau compact et brillant qui se poursuit dans une série de composants de jet faibles, se terminant et s'éclaircissant également dans le composant de jet le plus étendu. Cette structure de jet radio remarquablement grande a une taille linéaire d'environ 1 950 années-lumière, projetée sur le plan du ciel.
Une équipe d'astronomes dirigée par Sándor Frey de l'Observatoire Konkoly de Budapest, en Hongrie, a décidé d'étudier le jet de PKS 2215+020, dans le but de révéler ses propriétés physiques et géométriques. À cette fin, ils ont utilisé le Very Long Baseline Array (VLBA) de l'Observatoire national de radioastronomie (NRAO) des États-Unis.
"Nous avons collecté et analysé des données d'imagerie VLBI multi-époques d'archives sur cinq bandes de fréquences différentes (1,7, 2,3, 4,4, 7,4-8,7 et 15,3-15,4 GHz) prises à plusieurs époques entre 1995 et 2020, mais principalement après 2010. Les images avec des résolutions angulaires à l'échelle de 1 à 10 mas, montrent la région centrale compacte et brillante résolue en composants d'émission distincts à des fréquences plus élevées, et une caractéristique à spectre étendu et raide à environ 56 mas du noyau à des fréquences plus basses", ont écrit les chercheurs dans l'article.
L’imagerie VLBI a permis à l’équipe de déterminer pour la première fois les mouvements appropriés apparents des composants du jet dans le PKS 2215+020. Il s'est avéré que le jet présentait un mouvement modérément supraluminique avec une vitesse apparente de 2,1 fois la vitesse de la lumière, et son mouvement propre apparent était d'environ 0,02 mas par an.
Sur la base de ces données, le facteur d'amplification Doppler dans le jet relativiste interne a été calculé à 11,5. L'avion à réaction s'est avéré incliné de 1,8 degrés par rapport à la ligne de visée et son facteur de Lorentz global a été mesuré à 6,0.
Selon les chercheurs, les données collectées indiquent que le PKS 2215+020 est un blazar. En général, les blazars, classés comme membres d’un groupe plus large de galaxies actives hébergeant des AGN, sont les sources de rayons gamma extragalactiques les plus nombreuses. Leurs traits caractéristiques sont des jets relativistes pointés presque exactement vers la Terre.
Les auteurs de l'article ont souligné que la faible valeur apparente du mouvement propre et les paramètres de jet obtenus pour le PKS 2215+020 sont typiques d'autres AGN radio connus à redshift élevé (supérieur à 3,5).
Plus d'informations : Sándor Frey et al, Revisite d'un laboratoire Core-Jet à High Redshift :Analyse du Radio Jet dans le Quasar PKS 2215+020 à z =3,572, Univers (2024). DOI :10.3390/univers10020097
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