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# Física # Fenómenos Astrofísicos de Altas Energías # Astrofísica de Galaxias

Jets de NGC 1052: Dinámicas Cósmicas Reveladas

Una mirada a los chorros de NGC 1052 y sus comportamientos sorprendentes.

Ainara Saiz-Pérez, Christian M. Fromm, Manel Perucho, Oliver Porth, Matthias Kadler, Yosuke Mizuno, Andrew Chael, Karl Mannheim

― 6 minilectura


Jets de NGC 1052: Un Jets de NGC 1052: Un estudio cósmico NGC 1052. Examinando los misteriosos chorros de
Tabla de contenidos

Las galaxias de radio son objetos fascinantes en el espacio que emiten ondas de radio fuertes. Una forma de estudiarlas es observando sus Jets, que son corrientes de partículas que se expulsan de sus centros. En este artículo, nos enfocamos en NGC 1052, un núcleo galáctico activo (AGN) de baja luminosidad que muestra dos jets. El objetivo es entender cómo se forman y comportan estos jets mientras viajan a través del espacio. Vamos a desglosarlo sin perdernos demasiado en lo cósmico, ¿vale?

¿Qué es un jet, de todos modos?

Imagina una fuente cósmica lanzando agua al aire. En términos simples, ¡eso es un poco lo que son los jets en el espacio! Son corrientes de gas y partículas a alta velocidad que salen del centro de galaxias como NGC 1052. Estos jets pueden extenderse por miles de años luz, pero no solo son largos; también pueden tener formas extrañas, girando y doblándose mientras interactúan con el espacio que los rodea. Los científicos quieren saber cómo se forman y evolucionan con el tiempo.

¿Por qué NGC 1052?

NGC 1052 es un objetivo único para los científicos porque tiene jets visibles que facilitan el estudio. Sus jets apuntan casi directamente hacia nosotros, dándonos un asiento en primera fila para observar su comportamiento. Además, está relativamente cerca en términos cósmicos, a unos 46 millones de años luz. Con las herramientas adecuadas, los investigadores pueden hacer un acercamiento y analizar estos jets en detalle.

Las herramientas del oficio

Para investigar los jets de NGC 1052, los investigadores usan radiotelescopios de alta resolución. Estos instrumentos pueden recopilar datos sobre los jets en diferentes frecuencias, permitiendo a los científicos crear imágenes que muestran cómo cambian los jets con el tiempo. Usando técnicas como la interferometría de muy larga base (VLBI), pueden unir observaciones de múltiples telescopios repartidos por distancias enormes en la Tierra. ¡Es como tomarse una selfie con muchos amigos en diferentes ciudades y combinarlas en una sola foto!

Dinámica del jet

Ahora que sabemos lo que estamos mirando, vamos a abordar la dinámica del jet. Simplemente, se trata de entender cómo se comportan estos jets al salir de sus galaxias. Los investigadores realizan simulaciones por computadora para explorar cómo se mueven los jets, chocan con material circundante y cambian de forma. Un factor clave que consideran es algo llamado "Choques". Imagina un auto estrellándose contra una pared; esa explosión crea una onda de choque, similar a lo que pasa cuando los jets encuentran obstáculos en su camino.

Colimación del jet

Otro aspecto importante de la dinámica del jet es la colimación. Este término describe cuán estrecho o ancho es un jet mientras viaja. Un jet puede ser perfectamente cilíndrico, ancho como un panqueque, o cualquier cosa intermedia. La forma del jet está influenciada por varios factores, como la presión del espacio circundante y la velocidad del jet.

Metodología de investigación

En su búsqueda por entender los jets de NGC 1052, los investigadores llevaron a cabo dos tareas principales: simulaciones detalladas y observaciones cuidadosas. Las simulaciones les permitieron experimentar con diferentes formas de jets, velocidades y presiones circundantes, mientras que las observaciones proporcionaron datos reales para comparar.

Simulaciones

Las simulaciones usaron un método llamado hidrodinámica relativista especial (SRHD) para imitar cómo se comportan los jets en tiempo real. Los investigadores crearon un modelo de los jets y añadieron diferentes presiones y velocidades para ver cómo reaccionaban. Imagina probar un cohete de juguete en diversas condiciones de viento; algunos vuelan recto, mientras que otros tambalean o se estrellan. ¡Así es como funcionan las simulaciones!

Observaciones

La parte de observación implica recopilar datos de radiotelescopios. Al capturar imágenes de los jets a lo largo del tiempo, los investigadores pueden rastrear cómo evolucionan. Esto es como tomar fotos de una planta creciendo; con el tiempo, puedes ver cambios y patrones que te ayudan a entender mejor su crecimiento.

Resultados de la investigación

Los hallazgos de los investigadores revelaron algunas ideas emocionantes sobre la dinámica y la colimación del jet. Observaron que los jets de NGC 1052 pueden no ser tan simétricos como se pensaba anteriormente. Resulta que incluso los jets que parecen idénticos pueden comportarse de manera diferente debido a varios factores, como la presión del material circundante y ciertos retrasos en las observaciones.

Asimetría en los jets

Uno de los resultados destacados fue el descubrimiento de que los jets muestran signos de asimetría. Aunque pueden comenzar pareciendo simétricos, las cosas se vuelven un poco caóticas a medida que viajan, lo que lleva a diferencias notables. Podrías decir que es como un par de gemelos; aunque pueden verse iguales, sus personalidades pueden ser completamente diferentes.

Retrasos en el tiempo y efectos de observación

Otro aspecto interesante descubierto fue la influencia de los retrasos en el tiempo en las observaciones. La luz tarda en viajar a nuestros telescopios, por lo que nuestra percepción de los jets puede cambiar según cuándo y cómo los observamos. Esto es similar a una película donde ciertas escenas pueden sentirse diferentes si se ven a diferentes velocidades.

Cinemática del jet

La cinemática del jet se refiere al estudio del movimiento dentro de los jets. Al rastrear puntos brillantes específicos, conocidos como componentes, los investigadores pueden observar qué tan rápido y en qué dirección se mueven estos jets. De esta manera, pueden construir una imagen más clara del comportamiento y la dinámica del jet.

El papel de los choques

Como se mencionó antes, los choques son cruciales para entender la dinámica del jet. Cuando dos jets se encuentran entre sí o cuando un jet se encuentra con material circundante, pueden formarse ondas de choque. Estos choques pueden cambiar la dirección y la velocidad de los jets, mucho como un balón de fútbol cambia de dirección cuando choca con otro balón.

Conclusión

Esta exploración de los jets de NGC 1052 revela muchas complejidades y misterios que existen en el universo. Incluso con herramientas y modelos avanzados, entender estos jets cósmicos sigue siendo un rompecabezas en curso. Sin embargo, esta investigación arroja luz sobre cómo se comportan los jets e interactúan con su entorno, allanando el camino para futuros descubrimientos.

Así que, la próxima vez que pienses en jets en el espacio, recuerda a NGC 1052 y la intrincada danza de partículas que sucede muy por encima de nuestras cabezas. ¡Es un espectáculo cósmico, y apenas estamos comenzando a descifrar la coreografía!

Fuente original

Título: Probing jet dynamics and collimation in radio galaxies. Application to NGC 1052

Resumen: Context. Radio galaxies with visible two-sided jet structures, such as NGC 1052, are sources of particular interest to study the collimation and shock structure of active galactic nuclei jets. High-resolution very-long-baseline interferometry observations of such sources can resolve and study the jet collimation profile and probe different physical mechanisms. Aims. In this paper, we study the physics of double-sided radio sources at parsec scales, and in particular investigate whether propagating shocks can give rise to the observed asymmetry between jet and counterjet. Methods. We carry out special relativistic hydrodynamic simulations and perform radiative transfer calculations of an over-pressured perturbed jet. During the radiative transfer calculations we incorporate both thermal and nonthermal emission while taking the finite speed of light into account. To further compare our results to observations, we create more realistic synthetic data including the properties of the observing array as well as the image reconstruction via multifrequency regularized maximum likelihood methods. We finally introduce a semi-automatized method for tracking jet components and extracting jet kinematics. Results. We show that propagating shocks in an inherently symmetric double-sided jet can lead to partially asymmetric jet collimation profiles due to time delay effects and relativistic beaming. These asymmetries may appear on specific epochs, with one jet evolving near conically and the other one parabolically (width profile evolving with a slope of 1 and 0.5, respectively). However, these spurious asymmetries are not significant when observing the source evolve for an extended amount of time. Conclusions. Purely observational effects are not enough to explain a persisting asymmetry in the jet collimation profile of double-sided jet sources and hint at evidence for asymmetrically launched jets.

Autores: Ainara Saiz-Pérez, Christian M. Fromm, Manel Perucho, Oliver Porth, Matthias Kadler, Yosuke Mizuno, Andrew Chael, Karl Mannheim

Última actualización: 2024-12-03 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2412.02358

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.02358

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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