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El telescopio del horizonte de sucesos (EHT) observa el origen del chorro del cuásar 3C 279

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El cuásar 3C 279 se encuentra en la Constelación de Virgo, como la galaxia M87; por ello se usó para calibrar las observaciones del Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT). Se publica en Astronomy & Astrophysics el análisis científico de las imágenes de la región central del agujero negro supermasivo del cuásar 3C 279 que muestra el origen de su chorro relativista. Se observa una torsión a la salida del chorro que cambia durante los cuatro días de observación en abril de 2017; asumiendo que la torsión es relativa al polo del disco de acreción desde donde se eyecta el chorro, sería debida a la rotación del disco de acreción.

El artículo es Event Horizon Telescope (J. -Y Kim et al.), «Event Horizon Telescope imaging of the archetypal blazar 3C 279 at an extreme 20 microarcsecond resolution,» Astronomy & Astrophysics (07 Apr 2020), doi: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202037493; más información divulgativa en «Something is Lurking in the Heart of Quasar 3C 279,» Event Horizon Telescope, 07 Apr 2020. Por cierto, también se ha publicado otro artículo similar sobre el cuásar 3C 273, que es más cercano (z = 0.158), D.-W. Kim, S. Trippe, E. V. Kravchenko, «Investigating the connection between gamma-ray activity and the relativistic jet in 3C 273 during 2015-2019,» Astronomy & Astrophysics (23 Mar 2020), doi: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202037474.



El chorro relativista de 3C 279 se mueve a más del 99.5% de la velocidad de la luz en el vacío (c). Como apunta en dirección hacia la Tierra, su velocidad aparente es superlumínica, ∼ 15 c y ∼ 20 c (es decir, ∼ 1.3 y ∼ 1.7 µas/día) para las dos regiones brillantes más cercanas al horizonte de sucesos. Esta llamativa ilusión óptica no nos debe confundir. Lo más asombroso es que la observación con EHT, vía interferometría de muy larga base a nivel global a 1.3 mm (230 GHz), alcanza una resolución angular de ∼ 20 µas; para un desplazamiento al rojo de z=0.536 correponde a ∼ 0.13 pc ∼ 1700 radios de Schwarzschild del agujero negro supermasivo de unas 800 millones de masas solares. Un resultado fascinante que demuestra el enorme interés astronómico de EHT para estudiar fenómenos astrofísicos asociados a agujeros negros supermasivos.

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Las noches del 5, 6, 10 y 11 de abril de 2017, tras observar M87*, se aprovechó para observar 3C 279 (cuya imagen varía en escalas de minutos). Realizaron la observación 6 radiotelescopios: Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), Atacama Pathfinder Experiment telescope (APEX), Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano (LMT), IRAM 30 m Telescope (PV), Submillimeter Telescope Observatory (SMT), James Clerk Maxwell Telescope (JCMT), Submillimeter Array (SMA), and South Pole Telescope (SPT).

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Se han usado tres algoritmos de análisis de los datos que se usaron para la imagen de M87* (eht-imaging, SMILI y DIFMAP). Los resultados son coherentes entre sí. La imagen del chorro se divide en regiones llamadas C0 y C1, cada una de ellas dividida en tres subregiones C0-0, C0-1 y C0-2, y C1-0, C1-1 y C1-2. La cinemática del origen del chorro, las velocidades relativas de estas subregiones tomando cualquiera de ellas como referencia, permite estudiar su dinámica. Así se observa la existencia de una torsión cuyo origen se asume en la rotación del disco de acreción. Futuras simulaciones por ordenador tendrán que clarificar los detalles de este resultado.

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En esta figura se indican las regiones C0 (βapp ∼ 20 c) y C1 (βapp ∼ 13–15 c) en la imagen del 11 de abril (abajo a la derecha); ambas se dividen en tres subregiones. La subregión más brillante de C0 no es C0-0, sino o bien C0-1, o bien C0-2, dependiendo del día de observación. Así se considera que C0-0 es la subregión más cercana al disco de acreción (el llamado núcleo de 3C 279). La separación angular entre las regiones C0-1 y C0-2 es pequeña (∼ 12−17 µas ∼ 0.08−0.11 pc proyectados) por lo que se asume que tienen el mismo factor de Lorentz (velocidad real), pero se observan con ángulos diferentes (así hay una velocidad relativa entre ambos); así se vería C0-2 con un ángulo de θ ∼ 2.9º, y C0-1 con o bien ∼ 1.5º, o bien ∼ 5.5º. Las tres subregiones de C1 tienen una posición angular respecto a C0-0 en el rango ∼ −(173º−178º).

En resumen, la imagen VLBI de EHT a 1.3 mm del blázar 3C 279 alcanza una resolución de 20 µas. Se observan variaciones en la imagen asociadas al movimiento propio de los constituyentes del chorro relativista. Todo indica que los intensos campos magnéticos en el disco de acreción aceleran los electrones que emitan la radiación sincrotrón observada. Para entender en detalle las imágenes obtenidas se necesitan futuros estudios que simulen mediante superordenadores la magnetohidrodinámica del disco de acreción. Habrá que estar al tanto de los progresos en esta línea.
 
:idolo: Ciencia
:monomeon: wueones que creen en conspiraciones wueonas como la tierra es plana o el humano nunca llego a la luna :bowen:
 
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