Markaryán 501

Markarian 501 ( Mrk 501 ) es una galaxia cuyo espectro se extiende a rayos gamma de energía extremadamente alta [6] . Es un blazar o lacertida , tiene un núcleo activo , cuyo chorro se dirige hacia la Tierra.

En el área de los rayos gamma de mayor energía, con energías de fotones superiores a 10 11  eV (0,1 TeV), la galaxia es el objeto más brillante del cielo [7] . El corrimiento al rojo del objeto es z = 0.034 [8] .

La galaxia fue explorada y catalogada por Veniamin Markarian en 1974 [9] . El hecho de que una galaxia emita rayos gamma de alta energía fue señalado por primera vez en 1996 por John Quinn en el Observatorio Whipple [8] [10] .

Galaxia

Una galaxia elíptica ubicada en la constelación de Hércules con una ascensión recta de 16 h 53,9 m y una declinación de +39° 45'. Las dimensiones visibles son 1,2 × 1 minuto de arco [11] .

Radiación gamma

La radiación gamma de Mrk 501 es muy variable, lo que resulta en [8] El espectro gamma de Mrk 501 tiene dos jorobas. Uno de ellos se encuentra por debajo de 1 keV en la región de rayos X, el otro tiene una energía de más de 1 TeV. Durante las llamaradas y las emisiones, los picos de emisión aumentan en potencia y frecuencia [8] . Las bengalas duran 20 minutos y tardan 1 minuto en elevarse, según las mediciones del telescopio MAGIC . Durante las erupciones, la radiación gamma de alta energía (alrededor de 1,2 TeV) se retrasa 4 minutos en comparación con la radiación de 0,25 TeV [12] . Este retraso da lugar a varias teorías, incluida la teoría de la espuma cuántica [13] . La espuma cuántica crearía variaciones en la velocidad de la luz para rayos gamma de alta energía y ondas de radio de baja energía. Tales variaciones contradirían la invariante de Lorentz , pero pueden proporcionar pistas sobre la Gran Teoría Unificada . Sin embargo, las observaciones del Dr. Floyd Stecker de la NASA de las galaxias Mrk 501 y Mrk 421 han demostrado que la invariancia de Lorentz no se viola [14] . La galaxia también es variable, su magnitud aparente varía de 14,5 a 13,6 [15] .

Durante las observaciones, se detectaron destellos con una tasa promedio de 1 destello cada 7 minutos. Los rayos cósmicos (rayos cósmicos fermiónicos o masivos, no fotones) han sido descartados por la forma y tamaño de las erupciones, en los rayos gamma son pequeños y de forma elíptica. El flujo de fotones con energías superiores a 300 GeV en este punto del cielo en 1995 es de 8,1±1,5 x 10 −12 cm −2 s −1 [10] .

Agujero negro

Es probable que los blazares se produzcan al caer materia en un agujero negro, posiblemente un agujero negro binario . La dispersión de velocidad (diferencia de velocidad máxima hacia o desde la Tierra) observada en la galaxia es de 372 km/s, lo que corresponde a una masa de agujero negro de (0,9 − 3,4) × 10 9 M ⊙ . Sin embargo, la dispersión de la velocidad medida según otros estudios es de 291 o 270 km/s, por lo que la masa central puede ser menor [16] . La variabilidad con un período de 23 días puede significar que algún objeto puede estar orbitando el agujero negro central [16] .

Jet

Con una interferometría de línea de base muy larga , los detalles de la distribución de la radiación se pueden observar con una precisión de milisegundos de arco. Una fuente central muy brillante se llama núcleo. Del núcleo se libera un coágulo de plasma ultrarrápido en forma de cono estrecho, el llamado chorro relativista . Después de una distancia de 30 milisegundos de arco, el chorro, que tiene una longitud total de 300 pc, da un giro de 90° y adquiere forma de abanico. Antes de la ruptura, el chorro interno tiene bordes brillantes o una estructura de extremidades brillantes de menos de 10 mas de ancho [17] . Por lo general, los chorros de gas relativistas se expulsan en dos direcciones opuestas. Hay un chorro dirigido hacia la Tierra. También hay un chorro dirigido desde la Tierra. Este jet es unas 1250 veces más débil que el principal, no es visible en las ondas de radio. Esto debería significar que el chorro es relativista con un factor de Lorentz de alrededor de 15 (el plasma se mueve a alrededor del 99,8% de la velocidad de la luz) en un ángulo de 15° a 25° con respecto a la línea de visión. A 408 MHz, el nivel de potencia es de 1,81 Jy , aunque este valor es variable [18] . Más allá de 10 kpc desde el centro, el chorro opuesto se vuelve visible, es decir, los chorros se vuelven no relativistas; esto significa que el plasma deja de moverse a una velocidad cercana a la de la luz [18] . La emisión de radio simétrica se extiende a una distancia de 70", que corresponde a una distancia de 120 a 200 kpc [18] .

Datos del directorio

Las designaciones primarias fueron 4C 39.49 y B2 1652+39 [19] , el Catálogo General de Galaxias de Uppsala enumera la galaxia como UGC 10599 [20] .

Otras designaciones: B1652+39 o 1H1652+398 o TeV J1653+397 [21] .

Notas

1. ↑ 1 2 Ochsenbein, F.; Bauer, P.; Marcout, J. La base de datos VizieR de catálogos astronómicos  (inglés)  // Astronomía y astrofísica  : revista. - 2000. - 10 de abril ( vol. 143 ). - Pág. 23-32 . -doi : 10.1051/aas : 2000169 . - . -arXiv : astro - ph/0002122 .
2. ↑ 1 2 3 Resultados para Mrk 501 (enlace no disponible) . MARKARIAN2 - Base de datos óptica de galaxias Markarian . Consultado el 6 de diciembre de 2011. Archivado desde el original el 18 de octubre de 2011.  (indefinido)  La página de consulta de la base de datos está en http://heasarc.nasa.gov/db-perl/W3Browse/w3table.pl?tablehead=name%3Dmarkarian2&Action=More+Options Archivado el 28 de octubre de 2011 en Wayback Machine . Complete Mrk 501 para el nombre y haga clic en Iniciar búsqueda en la parte inferior de la página.
3. ↑ Paz A. G. , Boissier S. , Madore B. F. , Seibert M. , Joe Y. H., Morrissey P. , Wyder T. K., Boselli A. , Thilker D. , Soo-Chang Rey et al. El Atlas ultravioleta GALEX de galaxias cercanas  (inglés) // The Astrophysical Journal : Serie de suplementos - Sociedad Astronómica Estadounidense , 2007. - Vol. 173, edición. 2.- Pág. 185-255. — ISSN 0067-0049 ; 1538-4365 - doi:10.1086/516636 - arXiv:astro-ph/0606440
4. ↑ Base de datos astronómica SIMBAD
5. ↑ 1 2 3 4 5 Remco CE van den Bosch , Gebhardt K. , Gültekin K. , Yıldırım A., Walsh J. L. Buscando agujeros negros supermasivos en galaxias cercanas con el telescopio Hobby-Eberly  (inglés) // The Astrophysical Journal : Suplemento Serie - Sociedad Astronómica Americana , 2015. - Vol. 218, edición. 1.- Pág. 10.- ISSN 0067-0049 ; 1538-4365 - doi:10.1088/0067-0049/218/1/10 - arXiv:1502.00632
6. ↑ Aharonian, FA El espectro de energía TeV promediado en el tiempo de Mkn 501 del extraordinario estallido de 1997 medido con el sistema de telescopio estereoscópico Cherenkov de HEGRA  //  Astronomy and Astrophysics  : journal. - 1999. - vol. 349 . - P. 11-28 . - . -arXiv : astro - ph/9903386 .
7. ↑ Protheroe, Ray J.; CL Bhat; P. Fleury; E. Lorenz; M. Teshima & TC Weekes (12 de octubre de 1997), Rayos gamma de muy alta energía de Markarian 501 , arΧiv : astro-pn/9710118v1 . 
8. ↑ 1 2 3 4 Acciari, VA Distribución de energía espectral de Markarian 501: Estado de reposo vs. Extreme Outburst  (inglés)  // The Astrophysical Journal  : journal. - Ediciones IOP , 2011. - Vol. 729 , núm. 2 . — Pág. 2 . -doi : 10.1088 / 0004-637X/729/1/2 . - . -arXiv : 1012.2200 . _
9. ↑ Markaryan, BE; VA Lipovetskii. Galaxias con continuo ultravioleta V   // Astrofísica . - Springer , 1974. - vol. 8 , núm. 2 . - P. 89-99 . — ISSN 0571-7256 . -doi : 10.1007/ BF01002156 . — .
10. ↑ 1 2 Quinn J., Akerlof CW, Biller S., Buckley J., Carter-Lewis DA, Cawley MF, Catanese M., Connaughton V., Fegan DJ, Finley JP, Gaidos J., Hillas AM, Lamb RC, Krennrich F., Lessard R., McEnery JE, Meyer DI, Mohanty G., Rodgers AJ, Rose HJ, Sembroski G., Schubnell MS, Weekes TC, Wilson C., Zweerink J. Detección de rayos gamma con E > 300 GeV de Markarian 501  //  El diario astrofísico  : diario. - Ediciones IOP , 1996. - 10 de enero ( vol. 465 , núm. 2 ). -P.L83 - L86 . -doi : 10.1086/ 309878 . - .
11. ↑ Objeto: Galaxy UGC 10599 = Markarian 501 . Consultado el 14 de junio de 2020. Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016. (indefinido)
12. ↑ Albert, J. Emisión variable de rayos gamma VHE de Markarian 501  //  The Astrophysical Journal  : journal. - Ediciones IOP , 2007. - 5 de diciembre ( vol. 669 , n. 2 ). - Pág. 862-883 . -doi : 10.1086/ 521382 . - . -arXiv : astro - ph/0702008 .
13. ↑ Albert J., Ellis J., Mavromatos NE, Nanopoulos DV, Sakharov AS, ((Sarkisyan EKG)). Sondeando la gravedad cuántica utilizando fotones de una llamarada del núcleo galáctico activo Markarian 501 observado por el telescopio MAGIC   // Physics Letters B : diario. - 2008. - Vol. 668 , n. 4 . - pág. 253-257 . -doi : 10.1016 / j.physletb.2008.08.053 . — . -arXiv : 0708.2889 . _
14. ↑ Einstein hace que las dimensiones extra sigan la línea . nasa _ Fecha de acceso: 19 de diciembre de 2011. Archivado desde el original el 17 de octubre de 2011. (indefinido)
15. ↑ Barbieri, G; G.Romano.  La variabilidad óptica de la galaxia Markarian 501  // Acta Astronomica : diario. - 1977. - vol. 27 , núm. 2 . - pág. 195-197 . — .
16. ↑ 12 Rieger , FM; Mannheim, K. Sobre la masa del agujero negro central en Mkn 501  // Astronomía y astrofísica  : revista  . - 2003. - vol. 397 . - P. 121-125 . -doi : 10.1051/0004-6361 : 20021482 . - . -arXiv : astro - ph/0210326v1 .
17. ↑ Bondi, M.; L. Feretti; M. Giroletti; K.-H. Mac; F. Mantovani; C. stanghellini; T. Venturi; D. Dallacasa; C. Fanti; R. Fanti; G. Giovannini; E. Liuzzo; M. Orienti; A. Rosseti. Investigación de interferometría de línea de base muy larga (enlace no disponible) . Instituto de Radioastronomía. Consultado el 6 de diciembre de 2011. Archivado desde el original el 3 de febrero de 2010.  (indefinido)  con más detalles en arXiv:astro-ph/0309285
18. ↑ 1 2 3 Giroletti, M.; G. Giovannini; L. Feretti; Algodón WD; PG Edwards; L. Lara; AP Marscher; JR Mattox; Piner BG; T. Venturi. Propiedades de escala Parsec de Markarian 501 (11 de septiembre de 2003). Consultado el 6 de diciembre de 2011. Archivado desde el original el 14 de junio de 2020. (indefinido)
19. ↑ Ulrico, Marie Helene; Shakeshaft, John R. Observaciones ópticas de núcleos de galaxias // La formación y dinámica de galaxias. - Dordrecht, Holanda: Kluwer Academic Publishers , 1974. - P. 292. - ISBN 978-90-277-0461-0 .
20. ↑ CGU 10599 . VII/26D/catalog Catálogo general de galaxias de Uppsala (UGC) (Nilson 1973) . Consultado el 9 de diciembre de 2011. Archivado desde el original el 18 de mayo de 2012. (indefinido)
21. ↑ Markarian 501 . TeVCat . Fecha de acceso: 10 de diciembre de 2011. Archivado desde el original el 29 de abril de 2012. (indefinido)