Astrônomos observam um jato relativístico brilhante de um blazar distante
Os astrônomos observaram um jato brilhante de material ejetado a uma velocidade de três quartos da velocidade da luz do núcleo do blazar PSO J030947.49 + 271757.31 (doravante PSO J0309 + 27).
Os blazares são núcleos galácticos ativos com jatos relativísticos de matéria correndo em nossa direção quase de frente na velocidade da luz.
Eles brilham não apenas com a luz visível, mas também com todos os tipos de radiação, desde ondas de rádio a raios gama.
Apesar dos intensos esforços teóricos e observacionais ao longo de várias décadas, os detalhes da astrofísica dos blazares permanecem mal compreendidos.
Descoberto em 2019, o PSO J0309 + 27 está a cerca de 12,8 bilhões de anos-luz da Terra.
O objeto é visível como era quando o universo tinha menos de um bilhão de anos, ou pouco mais de 7% de sua idade atual.
É o blazar emissor de rádio mais brilhante já visto a esta distância. É também o segundo blazar mais brilhante a emitir raios-X a esta distância.
Em um novo estudo, um astrônomo da Universidade de Bolonha conduziu observações de acompanhamento do PSO J0309 + 27 com os telescópios Jansky Very Large Array (VLA) e um sistema de linha de base muito longo (VLBA).
"Na nova imagem, a emissão de rádio mais brilhante vem do núcleo galáctico no canto inferior direito", disseram os pesquisadores. "O jato é impulsionado pela energia gravitacional de um buraco negro supermassivo em seu núcleo e está se movendo para fora em direção ao canto superior esquerdo."
O jato visto aqui se estende por cerca de 1.600 anos-luz e mostra a estrutura interna.
A análise das propriedades do PSO J0309 + 27 fornece suporte para alguns modelos teóricos de por que os blazares são raros no início do Universo.
"Se PSO J0309 + 27 é um blazar real, como evidenciado por suas propriedades de raios X, então descobrimos que seu fator de Lorentz volumétrico deve ser relativamente baixo", escreveram os cientistas em seu artigo (O fator de Lorentz na cinemática relativística é uma função monotonicamente crescente da velocidade , que tende para o infinito quando a velocidade tende para a velocidade da luz).
Este valor seria a favor do cenário proposto atualmente para conciliar a escassez de blazares de alto redshift com as previsões atuais.
No entanto, não podemos descartar que o PSO J0309 + 27 seja visível de um amplo ângulo de visão, o que significa que os raios X devem ser amplificados, por exemplo, por retroespalhamento Compton do fundo de microondas cósmico.
Restrições mais rigorosas sobre o fator de volume Lorentz no PSO J0309 + 27 e sobre esses fatores em outros blazares de alto redshift são necessárias para testar se suas propriedades realmente diferem daquelas da população de blazares de baixo redshift.
Os resultados foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics.