Estudo cinemático dos jatos relativísticos dos blazares TXS 0506+056 e PKS 0502+049 e sua relação com a produção de neutrinos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sumida, Viktor Yuri Doná
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório do Centro Universitário Braz Cubas
Texto Completo: https://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/4137
Resumo: The physical nature of the mechanism responsible for the emission of neutrinos in active galactic nuclei (AGNs) has been matter of debate in the literature, with relativistic jets of radio-loud AGNs as possible candidates to be the sources of high energy neutrinos. On 22 September 2017, the IceCube Neutrino Observatory detected a 290-TeV neutrino from a direction consistente with blazar TXS 0506+056, which which was in a state of enhanced gamma-ray emission. Furthermore, the IceCube reported an excess of neutrinos from the direction of TXS 0506+056 between September 2014 and March 2015, but this association needs additional care considering the presence of a nearby γ-ray source, the FSRQ blazar PKS 0502+049. Motivated by this, we have studied the structures of the objects TXS 0506+056 and PKS 0502+049 on parsec scales through radio interferometric images obtained from the MOJAVE database and the Astrogeo Center. The relativistic nature of these objects is revealed by these images from detecting jets which extend in a direction close to N-S, for TXS 0506+056, and NW-SE, for PKS 0502+049, without the apparent presence of the counter jet. In this work, we analyze the structural characteristics of the components present in these jets (core-component, intensity, etc.) at the frequencies of 8 and 15 GHz with the aid of our statistical method for global optimization Cross-Entropy. Twelve and seven components have been identified respectively in the TXS 0506+056 and PKS 0502+049 jets, with superluminal speeds ranging from 14.4c to 60, 5c, for TXS 0506+056, and from 14.3c to 59.1c, for PKS 0502+049. From the kinematic study of these components, based on the apparent superluminal speeds, the lower limit for the Lorentz factor and the upper limit for the jet viewing angle were estimated, whose values are γmin = 60.5 and φmax = 8.0 ◦ , for TXS 0506+056, and γmin = 59.1 and φmax = 8.0 ◦, for PKS 0502+049. The ejections of new components are associated with gamma-ray flares, where three of which, two on PKS 0502+049 and one on TXS 0506+056, may be correlated with the events detected by the IceCube Observatory.
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Furthermore, the IceCube reported an excess of neutrinos from the direction of TXS 0506+056 between September 2014 and March 2015, but this association needs additional care considering the presence of a nearby γ-ray source, the FSRQ blazar PKS 0502+049. Motivated by this, we have studied the structures of the objects TXS 0506+056 and PKS 0502+049 on parsec scales through radio interferometric images obtained from the MOJAVE database and the Astrogeo Center. The relativistic nature of these objects is revealed by these images from detecting jets which extend in a direction close to N-S, for TXS 0506+056, and NW-SE, for PKS 0502+049, without the apparent presence of the counter jet. In this work, we analyze the structural characteristics of the components present in these jets (core-component, intensity, etc.) at the frequencies of 8 and 15 GHz with the aid of our statistical method for global optimization Cross-Entropy. Twelve and seven components have been identified respectively in the TXS 0506+056 and PKS 0502+049 jets, with superluminal speeds ranging from 14.4c to 60, 5c, for TXS 0506+056, and from 14.3c to 59.1c, for PKS 0502+049. From the kinematic study of these components, based on the apparent superluminal speeds, the lower limit for the Lorentz factor and the upper limit for the jet viewing angle were estimated, whose values are γmin = 60.5 and φmax = 8.0 ◦ , for TXS 0506+056, and γmin = 59.1 and φmax = 8.0 ◦, for PKS 0502+049. The ejections of new components are associated with gamma-ray flares, where three of which, two on PKS 0502+049 and one on TXS 0506+056, may be correlated with the events detected by the IceCube Observatory.A natureza física do mecanismo responsável pela emissão de neutrinos em núcleos ativos de galáxias (AGNs) ainda é assunto de debate na literatura, tendo os jatos relativ´ısticos de AGNs radio-loud como possíveis candidatos a fontes de neutrinos de alta energia. Em 22 de setembro de 2017, o Observatório de Neutrinos IceCube detectou um neutrino de ∼ 290-TeV, cuja direção ´e consistente com o blazar TXS 0506+056, o qual estava em um estado de emissão em raios-γ intensificado, com energias de GeV. Além disso, o IceCube relatou um excesso de neutrinos na direção de TXS 0506+056, entre setembro de 2014 e março de 2015, mas tal associação requer cuidados adicionais ao analisar a presença de uma fonte de raios-γ próxima, o blazar FSRQ PKS 0502+049. Motivados por isto, estudamos as estruturas, em escalas de parsec, dos núcleos ativos TXS 0506+056 e PKS 0502+049 por meio de imagens interferométricas em rádio obtidas pelo projeto internacional MOJAVE e pelo Astrogeo Center. A natureza relativística desses objetos ´e revelada por essas imagens pela detec¸c˜ao de jatos que se estendem aproximadamente na direção N-S, para o TXS 0506+056, e NO-SE, para o PKS 0502+049, sem a presença aparente do contra-jato. Neste trabalho, analisamos as características estruturais das componentes presentes nesse jatos (distância componente-núcleo, intensidade, etc.) nas frequências de 8 e 15 GHz com auxílio de nosso método estatístico de otimização global Cross-Entropy. Foram identificadas, respectivamente, 12 e 7 componentes nos jatos de TXS 0506+056 e PKS 0502+049, com velocidades superluminais que variam entre 14,4c e 60,5c, para TXS 0506+056, e entre 14,3c e 59,1c, para PKS 0502+049. A partir do estudo cinemático dessas componentes, com base nas velocidades observadas, foi estimado o limite inferior para o fator de Lorentz e o limite superior para o ˆangulo do jato em relação `a linha de visada, cujos valores são γmin = 60,5 e φmax = 8,0 ◦ , para a fonte TXS 0506+056, e γmin = 59,1 e φmax = 8,0 ◦ , para PKS 0502+049. As ejeções de novas componentes estão associadas a flares em raios-γ, sendo que três delas, duas em PKS 0520+049 e uma em TXS 0506+056, podem estar correlacionadas com os eventos detectados pelo IceCube ObservatoryUniversidade Cruzeiro do SulBrasilPrograma de Pós Graduação em Atrofísica e Física ComputacionalCruzeiro do SulCaproni, Andersonhttp://lattes.cnpq.br/8782039401544878Caproni, Andersonhttp://lattes.cnpq.br/8782039401544878Martins, Lucimara Pireshttp://lattes.cnpq.br/4025302283674525Abraham, Zulemahttp://lattes.cnpq.br/8085880003164254Sumida, Viktor Yuri Doná2022-11-09T00:45:09Z2021-042022-11-09T00:45:09Z2021-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSUMIDA, V. Y. D. Estudo cinemático dos jatos relativísticos dos blazares TXS 0506+056 e PKS 0502+049 e sua relação com a produção de neutrinos. 105 f. 2021. Dissertação (Mestrado em Astrofísica e Física Computacional) - São Paulo, Universidade Cruzeiro do Sul, 2021.https://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/4137porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório do Centro Universitário Braz Cubasinstname:Centro Universitário Braz Cubas (CUB)instacron:CUB2022-11-09T00:46:41Zoai:repositorio.cruzeirodosul.edu.br:123456789/4137Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.brazcubas.edu.br/oai/requestbibli@brazcubas.edu.bropendoar:2022-11-09T00:46:41Repositório do Centro Universitário Braz Cubas - Centro Universitário Braz Cubas (CUB)false
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