Blazar

Un blazar es un cuerpo muy compacto cuásar (fuente de radio cuasi-estelar) asociado a un presunto agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia elíptica gigante activo. Blazars están entre los fenómenos más energéticos del universo y son un tema importante en la astronomía extragaláctica .

Blazars son miembros de un grupo más grande de galaxias activas que albergan los núcleos galácticos activos (AGN). Unos objetos raros pueden ser "blazares intermedios" que parecen tener una mezcla de propiedades de ambas variables (OVV) cuásares ópticamente violentos y objetos BL Lac . El nombre "blázar" fue acuñado originalmente en 1978 por el astrónomo Edward Spiegel para designar la combinación de estas dos clases.

Blazars se AGN con un chorro relativista que apunta en la dirección general de la Tierra. Observamos "abajo" el jet, o casi, y esto explica la rápida variabilidad y características compactas de los dos tipos de blazares. Muchos blazares tienen aparentes características superlumínicas dentro de los primeros pocos parsecs de sus jets, probablemente debido a los frentes de choque relativistas.

La imagen generalmente aceptada es que los quasares OVV son intrínsecamente poderosas galaxias de radio , mientras que los objetos BL Lac son intrínsecamente radio galaxias débiles. En ambos casos las galaxias son elípticas gigantes .

Modelos alternativos, por ejemplo, las lentes gravitacionales , puede dar cuenta de algunas observaciones de algunos blazares que no son consistentes con las propiedades generales.

Estructura

Blazars, como todos AGN, se cree que ser alimentado en última instancia por el material que cae en un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia anfitriona. Gas, el polvo y la estrella de vez en cuando son capturados y espiral en este agujero negro central de la creación de un caliente disco de acreción que genera enormes cantidades de energía en forma de fotones , electrones , positrones y otras partículas elementales . Esta región es muy pequeña, aproximadamente 10 ^-3 parsecs de tamaño.

También hay una mayor opaca toroide que se extiende varios parsecs del agujero negro central, que contiene un gas caliente con regiones incrustadas de mayor densidad. Estas "nubes" pueden absorber y volver a emitir la energía de las regiones más cerca del agujero negro. En la Tierra las nubes se detectan comolíneas de emisión en el blázar espectro .

Perpendicular al disco de acreción, un par de chorros relativistas lleva un altamente energético plasma lejos de la AGN. El chorro se colima mediante una combinación de campos magnéticos intensos y fuertes vientos desde el disco de acreción y toroide. En el interior del jet, los fotones de alta energía y partículas interactúan entre sí y con el campo magnético fuerte. Estos chorros relativistas pueden extenderse hasta varias decenas de kiloparsecs desde el agujero negro central.

Todas estas regiones puede producir una variedad de energía observada, principalmente en la forma de un no térmico espectro que va desde muy baja frecuencia de radio a los rayos gamma extremadamente energéticas, con una alta polarización (típicamente de unos pocos por ciento) en algunas frecuencias. El espectro no térmico consta de radiación de sincrotrón en la radio a la gama de rayos X, y Compton inversa de emisión en el de rayos X a la región de rayos gamma. Un pico espectro térmico en la región ultravioleta y líneas de emisión ópticas débiles también están presentes en los quasares OVV, pero débil o inexistente en objetos BL Lac.

Radiante relativista

La emisión observada desde un blazar es mucho mayor por los efectos relativistas en el avión, un proceso denominado radiante relativista . La velocidad mayor del plasma que constituye el chorro puede estar en el rango de 95% -99% de la velocidad de la luz. (Esta velocidad es mayor nola velocidad de un electrón o un protón típico en el chorro. Las partículas individuales se mueven en muchas direcciones con el resultado de que la velocidad neta para el plasma está en el rango mencionado.)

La relación entre la luminosidad emitida en el marco de reposo del chorro y la luminosidad observada desde la Tierra depende de las características del avión. Estos incluyen si la luminosidad surge de un frente de choque o una serie de manchas brillantes en el avión, así como detalles de los campos magnéticos dentro de la nave y su interacción con las partículas en movimiento.

Un modelo simple de radiante sin embargo, ilustra los efectos relativistas básicos que conectan la luminosidad emitida en el marco de reposo del chorro, S _e y la luminosidad observada en la Tierra, S _o . Estos están conectados por un término que se refiere a la astrofísica como el factor de doppler , D , donde S _o es proporcional a S _e × D ² .

Cuando se mira con mucho más detalle de lo que se muestra aquí, tres efectos relativistas están involucrados:

• Aberración relativista contribuye un factor de D ² . Aberración es una consecuencia de la relatividad especial donde las direcciones que aparecen isotrópica en el marco de reposo (en este caso, el chorro) parecen empujados hacia la dirección del movimiento en la trama del observador (en este caso, la Tierra).

• Dilatación del tiempo contribuye un factor de D ⁺¹ . Este efecto se acelera la aparente liberación de energía. Si el chorro emite una ráfaga de energía cada minuto en su propio sistema de reposo puede ser observado en la Tierra como una versión mucho más rápido, tal vez una explosión cada diez segundos.

• Windowing puede contribuir un factor de D ^-1 y luego trabaja para disminuir la cantidad de refuerzo. Esto sucede por un flujo constante, debido a que hay a continuación, D menos elementos de fluido dentro de la ventana observada, ya que cada elemento ha sido ampliado por el factor D. Sin embargo, para una gota libremente propagación de material, la radiación es impulsado por la plena D ³ .