As galáxias de rádio emitem grandes quantidades de ondas de rádio de seus núcleos centrais. Buracos negros no centro dessas galáxias agregam gás e poeira, gerando jatos de alta energia visíveis em comprimentos de onda de rádio, que aceleram partículas eletricamente carregadas a altas velocidades.
Localizado no Cluster Perseus em um redshift de 0,018, 3C 84 é a contraparte de rádio do Seyfert Tipo 1.5 galáxia NGC 1275 (outra designação Perseus A). Dado que 3C 84 é uma das mais brilhantes galáxias de rádio , sua morfologia de jato foi extensivamente estudada no passado. As observações mostram que a atividade de jato mais recente desta rádio galáxia provavelmente começou em 2005, com um aumento geral na densidade do fluxo na fonte e a criação de uma região conhecida como C3, que foi ejetada da suposta região de lançamento de jato C1. Além disso, a fonte também tem uma grande e tênue área de emissão quase estacionária, chamada de C2, cerca de 40 graus de compensação da atual emissão do jato.
No entanto, embora muitos estudos do 3C 84 tenham sido conduzidos e ele tenha sido detectado em raios gama até energias TeV, os processos físicos responsáveis pela emissão de alta energia desta fonte permanecem mal compreendidos. Então, um grupo de astrônomos liderados por Jeffrey A. Hodgson, da Sejong University em Seul, Coreia do Sul, realizou uma análise completa da cinemática do jato em 3C 84 entre 2010 e 2017.
"Neste artigo, apresentamos os resultados do método de análise de segmentação e avaliação de imagem baseado em wavelet (WISE) para a análise cinemática de jato de 3C 84 usando dados de 7 mm VLBA [Very Long Baseline Array] de 2010 a 2017, e comparamos contra mapas CLEAN ", explicaram os pesquisadores.
O estudo mostra que a estrutura de rádio do 3C 84 é dominada por recursos de movimento lento nas pistas leste e oeste do jato. O próprio jato parece ter acelerado até sua velocidade máxima ligeiramente relativística dentro do raio que é igual a 125.000 vezes o raio gravitacional do ponto de lançamento do jato, e permanece em uma velocidade aproximadamente constante por muitos outros.
A pesquisa encontrou uma velocidade máxima no jato de cerca de 90% da velocidade da luz, levando a um fator de Lorentz mínimo de aproximadamente 1,35. Os dados indicam que as explosões de raios gama são observadas quando regiões de movimento mais rápido interagem com regiões de movimento mais lento de 3C 84.
Além disso, as observações detectaram dois pontos quentes em C3 que se tornam brilhantes e depois se dissipam para oeste. O segundo ponto de acesso começou a se iluminar no final de 2015 e parece estar associado a uma explosão de raios gama particularmente grande.
Ao todo, os resultados permitiram aos astrônomos tirar algumas conclusões a respeito da emissão de raios gama da fonte estudada.
"Nosso estudo indica que os raios gama são produzidos nas pistas leste e oeste do jato. Discutimos a possibilidade de os flares de raios gama serem produzidos por meio de minijatos induzidos por reconexão magnética e turbulência. Além disso, encontramos evidências de que isso poderia acontecer ser um excesso de energia magnética ou gradientes na pressão e no meio ambiente ", escreveram os autores do artigo.
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