Blazares y Jets

Blazares y Jets. Los blazares son una subclase de núcleos galácticos activos en los que un chorro relativista, lanzado desde el disco de acreción interior alrededor de un agujero negro supermasivo, apunta a unos pocos grados de la línea de visión. El impulso Doppler producido por factores de Lorentz masivos de 10 a 50 amplifica el flujo observado en todo el espectro, lo que hace que la emisión en chorro domine la distribución de energía espectral desde la energía de radio hasta la de rayos gamma. Dos tipos principales: los radiocuásares de espectro plano, que muestran líneas de emisión anchas y fuertes, y los objetos BL Lacertae, que tienen líneas débiles o ausentes, se diferencian principalmente en la luminosidad y la tasa de acreción de sus núcleos anfitriones. Sus espectros de banda ancha muestran dos grandes jorobas: un componente de baja energía que alcanza un máximo entre las frecuencias infrarroja y de rayos X, atribuido a la radiación de sincrotrón de electrones ultrarelativistas que giran en espiral en campos magnéticos, y un componente de alta energía que alcanza un máximo en el régimen MeV-TeV, comúnmente interpretado como dispersión Compton inversa de los propios fotones de sincrotrón (SSC) o de fotones externos del disco de acreción, la región de línea ancha o el toro de polvo (EC). La rápida variabilidad en escalas de tiempo que van desde minutos a días limita el tamaño de la región emisora ​​a tener solo unas pocas horas luz de diámetro, lo que implica campos magnéticos compactos y altamente ordenados y mecanismos eficientes de aceleración de partículas.

Contexto teórico

La formación de chorros y la colimación se rigen por procesos magnetohidrodinámicos cerca del agujero negro, incluida la extracción de energía rotacional de Blandford-Znajek y el mecanismo de viento del disco de Blandford-Payne. Las simulaciones numéricas muestran que los campos magnéticos poloidales a gran escala pueden lanzar flujos dominados por el flujo de Poynting que convierten gradualmente la energía magnética en energía cinética, acelerando el flujo a velocidades relativistas y dándole forma a un haz estrecho con ángulos de apertura de unos pocos grados. Desde el punto de vista de la observación, los chorros exhiben estructuras nudosas, aparentes movimientos superluminales y altos grados de polarización lineal que revelan la geometría ordenada del campo magnético. La composición de los chorros de blazar sigue siendo debatida; Los modelos leptónicos explican la mayor parte de la emisión de banda ancha con electrones y positrones, mientras que los escenarios hadrónicos invocan protones e iones más pesados, prediciendo la producción de neutrinos y rayos cósmicos de alta energía. La interacción entre el chorro y su entorno (interacción con gas interestelar o intracúmulo, retroalimentación sobre la formación de estrellas y el papel en la evolución de las galaxias) sigue siendo un foco importante de la astrofísica de alta energía.