Blazar

Ein blazar (Quasisterngegenstand aufflammend), ist ein sehr kompakter Quasar (Quasisterngegenstand) vereinigt mit einem gewagten supermassiven schwarzen Loch am Zentrum einer aktiven, riesigen elliptischen Milchstraße. Blazars sind unter den energischsten Phänomenen im Weltall und sind ein wichtiges Thema in der extragalactic Astronomie.

Blazars sind Mitglieder einer größeren Gruppe von aktiven Milchstraßen diese aktiven galaktischen Gastgeber-Kerne (AGN). Einige seltene Gegenstände können "Zwischenglied blazars" sein, die scheinen, eine Mischung von Eigenschaften sowohl von Quasaren der optisch gewaltsamen Variable (OVV) als auch von FASS Gegenstände von Lac zu haben. Der Name "blazar" wurde 1978 vom Astronomen Edward Spiegel ursprünglich ins Leben gerufen, um die Kombination dieser zwei Klassen anzuzeigen.

Blazars sind AGN mit einem relativistischen Strahl, das in der allgemeinen Richtung der Erde hinweist. Wir beobachten "unten" das Strahl, oder fast so, und das ist für die schnelle Veränderlichkeit und Kompakteigenschaften von beiden Typen von blazars verantwortlich. Viele blazars haben offenbare Superluminal-Eigenschaften innerhalb der ersten paar parsecs ihrer Strahlen wahrscheinlich wegen relativistischer Stoß-Vorderseiten.

Das allgemein akzeptierte Bild ist, dass OVV Quasare wirklich starke Radiomilchstraßen sind, während FASS Gegenstände von Lac wirklich schwache Radiomilchstraßen ist. In beiden Fällen sind die Gastgeber-Milchstraßen riesiger ellipticals.

Alternative Modelle, zum Beispiel, Gravitationsmicrolensing, können für einige Beobachtungen von einigen blazars verantwortlich sein, die mit den allgemeinen Eigenschaften nicht im Einklang stehend sind.

Struktur

Wie man

denkt, werden Blazars, wie der ganze AGN, durch das Material schließlich angetrieben, das auf ein supermassives schwarzes Loch am Zentrum der Gastgeber-Milchstraße fällt. Benzin, Staub und der gelegentliche Stern werden gewonnen und Spirale in dieses schwarze Hauptloch, das eine heiße Akkretionsplatte schafft, die enorme Beträge der Energie in der Form von Fotonen, Elektronen, Positronen und anderen elementaren Partikeln erzeugt. Dieses Gebiet, ist etwa 10 parsecs in der Größe ziemlich klein.

Es gibt auch einen größeren undurchsichtigen Toroid, der mehrere parsecs vom schwarzen Hauptloch erweitert, ein heißes Benzin mit eingebetteten Gebieten der höheren Dichte enthaltend. Diese "Wolken" können absorbieren und dann Energie von am schwarzen Loch näheren Gebieten wiederausstrahlen. Auf der Erde werden die Wolken als Emissionslinien im blazar Spektrum entdeckt.

Senkrechte zur Akkretionsplatte, ein Paar von relativistischen Strahlen trägt ein hoch energisches Plasma vom AGN weg. Das Strahl wird durch eine Kombination von intensiven magnetischen Feldern und starken Winden von der Akkretionsplatte und dem Toroid zusammenfallen gelassen. Innerhalb der hohen Strahlenergiefotonen und Partikeln wirken mit einander und dem starken magnetischen Feld aufeinander. Diese relativistischen Strahlen können sich so weit viele Zehnen von kiloparsecs vom schwarzen Hauptloch ausstrecken.

Alle diese Gebiete können eine Vielfalt der beobachteten Energie, größtenteils in der Form eines Nichtthermalspektrums im Intervall vom sehr niedrigen Frequenzradio zur äußerst energischen Gammastrahlung, mit einer hohen Polarisation (normalerweise einiges Prozent) an einigen Frequenzen erzeugen. Das Nichtthermalspektrum besteht aus der Synchrotron-Radiation im Radio zur Röntgenstrahl-Reihe und dem Gegenteil Emission von Compton im Röntgenstrahl zum Gammastrahl-Gebiet. Ein Thermalspektrum, das im ultravioletten Gebiet und den schwachen optischen Emissionslinien kulminiert, ist auch in OVV Quasaren, aber schwach oder nicht existierend im FASS Gegenstände von Lac da.

Relativistisch strahlend

Die beobachtete Emission von einem blazar wird durch relativistische Effekten im Strahl außerordentlich erhöht, ein Prozess hat relativistisch strahlend genannt. Die Hauptteil-Geschwindigkeit des Plasmas, das das Strahl einsetzt, kann im Rahmen 95 %-99 % der Geschwindigkeit des Lichtes sein. (Diese Hauptteil-Geschwindigkeit ist nicht die Geschwindigkeit eines typischen Elektrons oder Protons im Strahl. Die individuellen Partikeln bewegen sich in vielen Richtungen mit dem Ergebnis, das ist, dass die Nettogeschwindigkeit für das Plasma in der erwähnten Reihe ist.)

Die Beziehung zwischen der Lichtstärke, die im Rest-Rahmen des Strahles und der von der Erde beobachteten Lichtstärke ausgestrahlt ist, hängt von den Eigenschaften des Strahles ab. Diese schließen ein, ob die Lichtstärke aus einer Stoß-Vorderseite oder einer Reihe von helleren Tropfen im Strahl, sowie Details der magnetischen Felder innerhalb des Strahles und ihrer Wechselwirkung mit den bewegenden Partikeln entsteht.

Ein einfaches Modell von strahlenden jedoch, illustriert die grundlegenden relativistischen Effekten, die die Lichtstärke verbinden, die im Rest-Rahmen des Strahles, S und der Lichtstärke ausgestrahlt ist, die auf der Erde, S beobachtet ist. Diese werden durch einen Begriff verbunden, der auf in der Astrophysik als der doppler Faktor, D verwiesen ist, wo S zu S × D proportional ist.

Wenn geschaut, auf in viel mehr Detail als gezeigt hier sind drei relativistische Effekten am beteiligten:

  • Relativistische Abweichung trägt einen Faktor von D bei. Abweichung ist eine Folge der speziellen Relativität, wo Richtungen, die isotropisch im Rest-Rahmen scheinen (in diesem Fall, das Strahl) gestoßen zur Richtung der Bewegung im Rahmen des Beobachters (in diesem Fall, die Erde) scheinen.
  • Zeitausdehnung hat einen Faktor von D beigetragen. Diese Wirkung beschleunigt die offenbare Ausgabe der Energie. Wenn das Strahl einen Ausbruch von Energie jede Minute in seinem eigenen Rest-Rahmen ausstrahlt, kann das auf der Erde als seiend eine viel schnellere Ausgabe, vielleicht ein Platzen alle zehn Sekunden beobachtet werden.
  • Fenstertechnik kann einen Faktor von D beitragen und arbeitet dann, um den Betrag des Aufladens zu vermindern. Das geschieht für einen unveränderlichen Fluss, weil es dann D weniger Elemente von Flüssigkeit innerhalb des beobachteten Fensters gibt, weil jedes Element durch den Faktor D ausgebreitet worden ist. Jedoch, für einen sich frei fortpflanzenden Tropfen des Materials, wird die Radiation durch den vollen D erhöht.

Ein Beispiel

Denken Sie ein Strahl mit einem Winkel zu den Gesichtslinien θ = 5 ° und eine Geschwindigkeit von 99.9 % der Geschwindigkeit des Lichtes. Auf der Erde ist der beobachtete luminiosity 70mal mehr als das der ausgestrahlten Lichtstärke. Jedoch, wenn θ am minimalen Wert von 0 ° ist, wird das Strahl 600mal heller von der Erde scheinen.

Strahlend weg

Relativistisch strahlend hat auch eine andere kritische Folge. Das Strahl, das sich Erde nicht nähert, wird dunkler wegen derselben relativistischen Effekten scheinen. Deshalb werden zwei wirklich identische Strahlen bedeutsam asymmetrisch scheinen. Tatsächlich, im über jedem Strahl angeführten Beispiel, wo θ gemacht wurde. FASS, das Lacertae vielen der Eigenschaften von Quasaren zeigt, aber das optische Spektrum war an den geisterhaften Linien leer, hat gepflegt, Rotverschiebung zu bestimmen. Schwache Anzeigen einer zu Grunde liegenden Milchstraße - Beweises, dass FASS Lacertae nicht ein Stern war - wurden 1974 gefunden.

Die extragalactic Natur von ZWEISEITIGEM Lacertae war nicht eine Überraschung. 1972 wurden einige variable optische und Radioquellen zusammen gruppiert und haben als eine neue Klasse der Milchstraße vorgehabt: ZWEISEITIGE Lacertae-Typ-Gegenstände. Diese Fachsprache wurde bald zum Lacertae "ZWEISEITIGEN Gegenstand verkürzt" "protestieren ZWEISEITIGE Lac" oder einfach "ZWEISEITIGER Lac". (Bemerken Sie, dass der letzte Begriff auch den ursprünglichen blazar und nicht die komplette Klasse bedeuten kann.)

Bezüglich 2003 einiges hundert FASS sind Gegenstände von Lac bekannt.

Aktuelle Vision

Wie man

denkt, sind Blazars aktive galaktische Kerne mit relativistischen Strahlen, die in der Nähe von der Gesichtslinie mit dem Beobachter orientiert sind.

Die spezielle Strahlorientierung erklärt die allgemeinen eigenartigen Eigenschaften: hoch beobachtete Lichtstärke, sehr schnelle Schwankung, hohe Polarisation (im Vergleich zu non-blazar Quasaren), und die offenbaren superluminal Bewegungen entlang den ersten paar parsecs der Strahlen im grössten Teil von blazars entdeckt.

Ein Vereinigtes Schema oder Vereinigtes Modell sind allgemein akzeptiert geworden, wo hoch variable Quasare mit wirklich starken Radiomilchstraßen und FASS verbunden sind, sind Gegenstände von Lac mit wirklich schwachen Radiomilchstraßen verbunden. Die Unterscheidung zwischen diesen zwei verbundenen Bevölkerungen erklärt den Unterschied in Emissionslinieneigenschaften in blazars.

Abwechselnde Erklärungen für das relativistische schießen Schema-Annäherung hervor/vereinigen, die vorgeschlagen worden sind, schließen Gravitationsmicrolensing und zusammenhängende Emission vom relativistischen Strahl ein. Keiner von diesen erklärt die gesamten Eigenschaften von blazars. Zum Beispiel ist microlensing achromatisch, der alle Teile eines Spektrums ist, wird sich erheben und zusammen fallen. Das wird sehr klar in blazars nicht beobachtet. Jedoch ist es möglich, dass diese Prozesse, sowie kompliziertere Plasmaphysik für spezifische Beobachtungen oder einige Details verantwortlich sein können.

Einige Beispiele von blazars schließen 3C 454.3, 3C 273, ZWEISEITIGER Lacertae, PKS 2155-304, Markarian 421 und Markarian 501 ein. Die letzten zwei werden auch "TeV Blazars" nach ihrer hohen Energie (Teraelectron-Volt-Reihe) Gammastrahl-Emission genannt.

Siehe auch

Referenzen

Links


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