Enquête sur les jets radio de la quasar PKS 2215+020

Quasar PKS 2215+020 est un objet super puissant situé loin dans l'univers. Il est connu pour son long jet radio, qui est un flux de particules chargées qui se déplace à des vitesses impressionnantes. Ce quasar est un super exemple pour étudier comment ces jets fonctionnent, surtout à une grande distance, qu'on appelle "Redshift élevé" en astronomie.

#L'Importance des Quasars

Les quasars sont parmi les objets les plus brillants de l'univers. Ils émettent de la lumière sur plein de longueurs d’onde, y compris les ondes radio, et sont alimentés par des trous noirs supermassifs au centre des galaxies. Quand de la matière tombe dans ces trous noirs, ça libère énormément d'énergie, ce qui explique les fortes émissions qu'on observe. Bien que la plupart des quasars soient "radio-quiet" (ils n'émettent pas de fortes ondes radio), certains sont "radio-loud", ce qui veut dire qu'ils ont de fortes émissions radio à cause de leurs jets.

PKS 2215+020 est classé comme un quasar radio-loud, ce qui en fait un sujet intéressant à étudier. La structure de son jet radio a été suivie jusqu'à environ 600 parsecs de son noyau, ce qui en fait un objet clé pour comprendre comment les jets se forment et évoluent.

#Observations et Collecte de Données

Les chercheurs ont rassemblé une tonne de données sur PKS 2215+020 en utilisant une technique appelée interferométrie à très longue base (VLBI). Cette méthode combine les observations de plusieurs télescopes radio répartis sur de vastes distances, permettant d'obtenir des images à très haute résolution d'objets célestes.

Les données analysées pour ce quasar s'étendent sur plusieurs années et incluent des observations réalisées à différentes fréquences radio. Cette variété aide les scientifiques à comprendre comment le jet du quasar se comporte au fil du temps et à différents niveaux d'énergie.

#Analyser le Mouvement du Jet

Une des découvertes majeures des données est l'observation des mouvements apparents des composants du jet. Pour la première fois, les chercheurs ont pu mesurer comment les différentes parties du jet se déplacent les unes par rapport aux autres et au noyau du quasar.

Ils ont trouvé qu'un composant du jet semble se déplacer à une vitesse qui dépasse la vitesse de la lumière vue depuis la Terre. C'est ce qu'on appelle le Mouvement supraluminique et ça se produit à cause de l'angle sous lequel on observe le jet. Les résultats indiquent que ce quasar a une structure typique d'une classe d'objets connus sous le nom de blazars, caractérisés par des jets pointant presque directement vers nous, ce qui augmente la vitesse observée à cause des effets relativistes.

#Comprendre la Structure du Jet

Le noyau de PKS 2215+020 est brillant et compact, entouré d'une série de composants de jet qui s'étendent vers l'extérieur. Les observations montrent clairement cette structure à différentes fréquences radio.

À des fréquences plus basses, les images montrent une région d'émission plus étendue et diffuse. À mesure que la fréquence augmente, la structure intérieure du jet devient plus distincte. Cela appuie l'idée que différentes fréquences peuvent révéler différents aspects du comportement et de la structure du jet.

#Interaction avec l'Environnement

Une partie de la recherche a aussi examiné comment le jet interagit avec l'espace environnant. Le bord extérieur du jet, situé à environ 60 milliarcsecondes du noyau, interagit probablement avec la matière de sa galaxie hôte. Cette interaction pourrait ralentir le jet ou le faire se dilater d'une manière qui reste stable au fil du temps.

En étudiant ces interactions, les chercheurs peuvent mieux comprendre comment les jets fonctionnent par rapport à leurs galaxies hôtes. Ça suggère qu'il y a des facteurs dans l'environnement qui influencent le comportement des jets, une considération importante pour comprendre des objets similaires dans tout l'univers.

#Le Rôle du Redshift

Le redshift est un concept clé en astronomie qui fait référence à comment la lumière s'étire quand les objets s'éloignent de nous. Les quasars à redshift élevé, comme PKS 2215+020, sont des objets très éloignés. Quand on regarde plus loin dans le temps, on voit de la lumière qui a voyagé pendant des milliards d'années. À cause de cette distance, étudier ces quasars peut fournir des informations précieuses sur l'univers primitif.

Cependant, étudier des objets à redshift élevé présente aussi des défis. Les échelles de temps sont différentes, et les mouvements qui se produisent dans le référentiel du quasar semblent plus lents lorsqu'ils sont vus de la Terre. Ça peut compliquer la mesure des mouvements propres et d'autres processus dynamiques.

#Comparer les Jets à Haut Redshift et Bas Redshift

Les scientifiques s'intéressent aussi à savoir si les jets dans les quasars à redshift élevé se comportent différemment par rapport à ceux dans des quasars proches à redshift bas. Il y a encore beaucoup à apprendre sur les processus qui affectent les jets dans divers environnements et comment ils peuvent évoluer au fil du temps.

Actuellement, seuls quelques quasars à redshift élevé avec jets ont été étudiés en détail. À mesure que plus de données sont rassemblées, il pourrait devenir plus facile de faire des comparaisons et de développer des théories sur la croissance et l'évolution de ces jets cosmiques.

#Conclusion

L'étude de PKS 2215+020 met en lumière les complexités liées à l'observation et à la compréhension des Jets radio dans des quasars distants. Cet objet sert de laboratoire précieux pour explorer la physique de la formation et du comportement des jets.

Avec des techniques avancées comme le VLBI et des observations continues à différentes fréquences, les scientifiques espèrent découvrir encore plus sur la nature de ces phénomènes cosmiques fascinants. À mesure que notre compréhension évolue, notre capacité à saisir l'univers et ses nombreux mystères s'améliore également.