Großskalige Jets von Blazaren: Einschränkung der Hochenergie-Emissionsprozesse durch niederfrequente Radiomessungen

• Antragsteller: Professor Dr. Matthias Kadler
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 443220636

Insgesamt wurden bereits über 100 AGN Jets im optischen und Röntgenbereich räumlich aufgelöst. Im Falle von Jets mit vergleichsweise niedriger Leistung (FR I Quellen) kann die Röntgenemission im allgemeinen gut durch eine Extrapolation der Jet-Synchrotron Strahlung verstanden werden, die den Radiobereich dominiert. Im Gegensatz dazu zeigen die radio-, optischen- und Röntgenhelligkeiten von FR II Jets (mit höherer Leistung) klare Anzeichen zusätzlicher Emissionsprozesse. Ursprünglich wurde inverse Comptonstreuung an Photonen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds (IC/CMB) als Erklärung herangezogen. Dieses Modell verlangt geordnete relativistische Strömungen auf Skalen von Kiloparseks (was schwer durch Beobachtungen nachweisbar ist) sowie eine Elektronen-Energieverteilung, die hinab bis zu Lorentz Faktoren von ~100 reicht, was deutlich unterhalb der Energiebereiche liegt, die durch Messungen im GHz Radiowellenbereich, z.B. durch das VLA, nachweisbar sind. Erst vor kurzem gelangen erste abbildende Messungen von AGN Jets mit dem LOFAR Radioteleskop unter Einbeziehung der internationalen LOFAR Stationen im Bereich um 150MHz. Diese wiesen signifikant niedrige Radio-Flussdichten in einem Quasar nach, die nicht in Einklang mit den Röntgenhelligkeiten seiner Jetknoten steht, die somit nicht durch das IC/CMB Modell erklärt werden können. In diesem Projekt werden wir eine systematische Untersuchung der langwelligen, großskaligen Radiostrahlung von Jets in Quasaren vornehmen und diese mit Messungen bei kürzeren Radio-Wellenlängen sowie im optischen- und Röntgenbereich vergleichen, um das IC/CMB Modell und alternative Theorien zu testen. Des Weiteren werden wir die neuen Techniken zur hochauflösenden Abbildung von Radiostrahlung mit den internationalen Stationen des LOFAR Teleskops (LOFAR-VLBI) weiterentwickeln und auf noch langwelligere Bereiche sowie Polarisationsstudien erweitern. Die so neu ermöglichten Beobachtungen werden uns erlauben, die Magnetfeld-Geometrien von Quasar-Jets zu vermessen und mögliche Zusammensetzungen und Emissionsmodelle einzuschränken.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5195: Relativistische Jets in Aktiven Galaxien
• Internationaler Bezug: Irland
• Mitverantwortlich: Professor Marcus Brüggen, Ph.D.
• Kooperationspartner: Dr. Shane P. O' Sullivan