Magdalena Kunert-Bajraszewska


cv publikacje projekty


Dwie główne klasy zwartych obiektów radiowych to tzw. obiekty zwarte o stromym widmie CSS (ang. Compact Steep Spectrum) oraz źródła GPS (ang. Gigahertz Peaked Spectrum Sources). Zarówno źródła CSS jak i GPS to obiekty o dużej jasności radiowej i małych rozmiarach, z częstotliwością przegięcia w widmie odpowiednio 100 MHz i ok. 1 GHz. Obiekty GPS są rozmiarów obszaru wąskich linii emisyjnych NLR < 1 kpc, natomiast żródła CSS mieszczą się w granicach galaktyki macierzystej < 15-20 kpc. Zarówno wśród obiektów CSS jak i GPS wyróżnić można źródła o symetrycznych strukturach, składające się z dwóch płatów radiowych leżących po obu stronach centrum aktywności, czyli radiowego jądra. Symetryczne źródła o rozmiarach obiektów CSS tworzą grupę o nazwie MSO (ang. Medium-sized Symmetric Objects), natomiast symetryczne źródła GPS to obiekty CSO (ang. Compact Symmetric Objects). Jednak według obecnych badań i tendencji do grupy CSO zalicza się wszystkie źródła symetryczne o rozmiarach < 1 kpc, również te, które nie posiadają widma GPS. Wiekszość galaktyk radiowych GPS należy do grupy CSO, natomiast kwazary GPS mają inne struktury i wydają się tworzyć odrębną klasę obiektów (Stanghellini 2003). Istnieje teoria, według której przynajmniej niektóre źródła GPS i CSS są powiązane ze sobą ewolucyjnie (Philips & Mutel, 1982; Readhead i in., 1996). GPS-y mogą stanowić bowiem mniejszą wersję obiektów CSS, a te z kolei są pośrednim stadium ewolucyjnym, które przechodzą radioźródła, aby stać się wielkoskalowymi FR I i FR II. Teoria ta dotyczy CSO i MSO, które są podzbiorami odpowiednio GPS i CSS (O'Dea 1998). Zwarte źródła radiowe CSS i GPS stanowią znaczący ułamek (od ok. 15 do 30% w zależności od wybranej częstotliwości) wszystkich obserwowanych radiozródeł.

Celem opisywanych obserwacji była próba weryfikacji hipotez zakładających możliwość istnienia różnych ścieżek ewolucji źródeł radiowych (Marecki i in. 2003) oraz występowania klasy wygasających obiektów o małych rozmiarach liniowych (O'Dea & Baum 1997; Reynolds & Begelman, 1997). Weryfikacja polegała na wyselekcjonowaniu oraz szczegółowych obserwacjach potencjalnych kandydatów na wygasające lub o wznowionej aktywności radiowej zwarte źródła. Według dobrze ustabilizowanej teorii ewolucji najmłodsze źródła radiowe typu GPS i CSS o rozmiarach liniowych poniżej < 20 kpc ewoluują do rozmiarów źródeł wielkoskalowych typu FR I i FR II. Jednak część z nich może nie mieć wystarczającej ilości energii do produkcji radiowych dżetów i osiągnięcia rozmiarów rzędu kilkuset kiloparseków. Ich aktywność radiowa zacznie wygasać znacznie wcześniej, ale będą one widoczne jeszcze przez długi czas jako słabe radiowo źródła o zaburzonej strukturze. Co więcej, hipoteza zaproponowana przez Marecki i in. 2003 zakłada również możliwość ponownego zainicjowania aktywności radiowej w wygasającym lub wygasłym źródle.

Pierwotna próbka źródel wyselekcjonowanych do obserwacji liczyła 60 obiektów. Otrzymane, z kilku sesji obserwacyjnych wyniki zostały opisane w serii artykułów opublikowanych w Astronomy & Astrophysics (Kunert i in., 2002, 391, 47; Kunert-Bajraszewska i in., 2005, 2006, 2007; Marecki i in., 2006) oraz w wydawnictwach konferencyjnych.

Otrzymane na podstawie wszystkich dostępnych obserwacji mapy ujawniły występowanie wśród zwartych obiektów różnorodnych morfologii radiowych, typowych dla obiektów wielkoskalowych FR II. Obecność w strukturach radiowych dżetów, gorących plam w płatach oraz jądra, świadczy o aktywności radiowej obiektu i dotyczy większości badanych źródeł. Trzy źródła natomiast stanowią wyjątek ze względu na swoją nietypową strukturę radiową i spełniają kryteria dotyczące wygasających lub o wznowionej aktywności źródeł radiowych:

  • 1542+323.

    Jest obiektem typu MSO o stromym widmie. Jego struktura radiowa składa się z dwóch płatów o rozproszonej emisji bez widocznych zwartych składników. Również 12-godzinne obserwacje wykonane instrumentem MERLIN na częstotliwości 4.9 GHz nie ujawniły istnienia cech zwiazanych z aktywnością: gorących plam i jądra. Obserwowana struktura radiowa źródła 1542+323 świadczy o wygasaniu jego aktywności radiowej. Nie ma informacji na temat aktywności tego źródła w innym zakresie widma elektromagnetycznego. Szerzej wyniki tych obserwacji zostały opisane w artykule Kunert-Bajraszewska i in, 2005, A&A, 440, 93.







  • Rys.1. Mapy radiowe źródła 1542+323 wykonane instrumentem MERLIN na częstotliwości 5 GHz w czasie 12-godzinnej obserwacji. Po lewej pokazane jest całe źródło, natomiast prawe panele pokazują powiększoną strukturę płatów oraz ich spolaryzowaną emisję. Linie oznaczają kierunek wektora elektrycznego fali, a ich długość określa gęstość strumienia spolaryzowanej emisji (1'' - 1.33 mJy/beam). Kontury mapy zwiększają się o czynnik 2, a pierwszy poziom konturu odpowiada wartości ~3s. Krzyżyk wskazuje pozycję optycznego odpowiednika radioźródła znalezionego w przeglądzie SDSS/DR5.



  • 0809+404.

    Jest bardzo zwartym i młodym obiektem typu CSS o stromym widmie. Obserwacje VLA tego źródła (Fanti i in, 2001, A&A, 369, 380) pokazują, że obiekt ten ma bardzo asymetryczną podwójną strukturę. Nasze obserwacje VLBA rozdzielają wschodni zwarty składnik obiektu. Jego amorficzna struktura radiowa jest prawdopodobnie wynikiem wznowienia aktywności spowodowanym zjawiskiem mergera. Jednak obecnie jest ona również w fazie wygasania. Obserwacje VLA i VLBA źródła 0809+404 na wysokiej częstotliwości 15.4 GHz nie ujawniły istnienia ani jądra ani gorących plam, zatem struktura źródła świadczy o wygasaniu jego aktywności radiowej. Nie ma informacji na temat aktywności tego źródła w innym zakresie widma elektromagnetycznego. Szerzej wyniki tych obserwacji zostały opisane w artykule Kunert-Bajraszewska i in, 2006, A&A, 450, 945.





  • Kliknij aby powiększyć


    Rys2. Mapy radiowe źródła 0809+404: VLA na częstotliwości 4.9 GHz (Fanti i in, 2001, A&A, 369, 380) oraz VLBA na częstotliwościach 1.65, 5 i 8.4 GHz. Kontury zwiększają się o czynnik 2, a pierwszy poziom konturu odpowiada wartości ~3s. Krzyżyk wskazuje pozycję optycznego odpowiednika radioźródła znalezionego w przeglądzie SDSS/DR5. Jest to kwazar typu II a jego całkowity rozmiar liniowy wynosi 4.5 kpc. Wiek źródła szacowany jest na 105 lat.