VLBA Beobachtungen von Neutrino-Kandidaten Blazaren

• Antragsteller: Professor Dr. Matthias Kadler
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447572188

Im Laufe der vergangenen vier Jahre wurden erste überzeugende Hinweise für eine direkte Assoziation einzelner hochenergetischer durch das IceCube Observatorium detektierte Neutrinos mit Blazaren gefunden. Tatsächlich steht dies im Einklang mit lange bestehenden theoretischen Vorhersagen zur starken Neutrinoemission dieser mächtigen Jets, die in den Zentralgebieten aktiver Galaxien erzeugt werden und die, wenn sie in einem kleinen Winkel zu unserer Sichtlinie orientiert sind, ein flaches Neutrinospektrum erzeugen sollten, das oberhalb einer Grenzenergie von ca. 100TeV den Untergrund an atmosphärischen Neutrinos übertreffen sollte. Das wichtigste Beispiel einer solchen Neutrino-Blazar Assoziation stellt die Quelle TXS0506+056 dar, die mit einer Signifikanz von 3 Sigma mit einem hochenergetischen IceCube Neutrino assoziiert werden konnte, das im September 2017 nachgewiesen wurde. Unter allen später vorgeschlagenen Neutrino-Blazar Assoziationen sticht ein sogenanntes 'Gold-Alert' Neutrino heraus, das im Juli 2019 in Positionsübereinstimmung mit dem Blazar PKS1502+106 detektiert wurde. Wir konnten in beiden Fällen erfolgreich Messzeit am Very Long Baseline Array (VLBA) zur unmittelbaren Beobachtung beider Objekte kurz nach der Detektion der beiden Neutrinos einwerben. Unsere Beobachtungen wurden jeweils erfolgreich bei mehreren Radiofrequenzen zwischen 15 GHz und 86 GHz in vollem Polarisationsmodus durchgeführt. Das Ziel dieses Antrags ist es Mittel zur Analyse der eingeworbenen Daten und zum Studium der VLBA Jetstruktur der zwei Kandidaten Neutrino Blazare in totaler Intensität sowie in linear-polarisierter Intensität. Des Weiteren soll mithilfe ergänzender Daten des MOJAVE Projekts die Entwicklung der Jets auf Millibogensekundenskala nach den Neutrino Ereignissen studiert werden. Die gewonnenen Daten und Analysen sollen genutzt werden, um Modelle zur Neutrinoemission von Blazaren zu untersuchen, in denen die Gammastrahlung und die Neutrinoproduktion in einem Zwei-Zonenmodell eines strukturierten Jets erklärt werden. Diese Modelle werden durch die gewonnenen VLBA Daten und ergänzende Multiwellenlängendaten getestet und ihre möglichen Parameterbereiche eingeschränkt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Eduardo Ros