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3C 273

3C 273 es un cuásar ubicado en el centro de una galaxia elíptica gigante en la constelación de Virgo . Fue el primer cuásar identificado y es el cuásar visualmente más brillante en el cielo visto desde la Tierra, con una magnitud visual aparente de 12,9. [2] La distancia derivada a este objeto es de 749 megaparsecs (2.4  mil millones de años luz ). La masa de su agujero negro supermasivo central es aproximadamente 886 millones de veces la masa del Sol .

Observación

3C 273 es visible desde marzo hasta julio tanto en el hemisferio norte como en el sur . Situado en la constelación de Virgo, es lo suficientemente brillante como para ser observado a simple vista con un telescopio amateur de 6 pulgadas (150 mm) . [6] Debido en parte a su luminosidad de radio y a su descubrimiento como el primer cuásar identificado, la ascensión recta de 3C 273 en el Quinto Catálogo Fundamental (FK5) se utiliza para estandarizar las posiciones de 23 fuentes de radio extragalácticas utilizadas para definir el Sistema Internacional de Referencia Celestial (ICRS). [7]

Dada su distancia de la Tierra y su magnitud visual, 3C 273 es el objeto celeste más distante que un astrónomo aficionado promedio probablemente podrá ver a través de sus telescopios.

Propiedades

3C 273, tal como lo fotografiaron la cámara avanzada para sondeos del telescopio espacial Hubble . La luz del brillante núcleo del cuásar está bloqueada por un coronógrafo para que la galaxia anfitriona circundante se pueda ver más fácilmente. Crédito: NASA / ESA

Este es el cuásar ópticamente más brillante en el cielo desde la Tierra con una magnitud visual aparente de ~12,9, y uno de los más cercanos con un corrimiento al rojo , z , de 0,158. [8] Se puede calcular una distancia de luminosidad de D L = 749 megaparsecs (2.4  mil millones de años luz ) a partir de z . [4] El uso de métodos de paralaje con el interferómetro del Very Large Telescope produce una estimación de la distancia de1,80+0,32
-0,28
 Gli
 (552+97
−79
 Mpc
). [5]

Es uno de los cuásares más luminosos conocidos, con una magnitud absoluta de −26,7, [9] lo que significa que si estuviera tan lejos como Pollux (~10 parsecs ) parecería casi tan brillante en el cielo como el Sol . [10] Dado que la magnitud absoluta del Sol es 4,83, significa que el cuásar es más de 4 billones de veces más luminoso que el Sol en longitudes de onda visibles. [11]

La luminosidad de 3C 273 es variable en casi todas las longitudes de onda, desde ondas de radio hasta rayos gamma , en escalas de tiempo que van desde unos pocos días hasta décadas. Se ha observado polarización con orientación coincidente con luz de radio, infrarroja y óptica emitida desde un chorro a gran escala ; por lo tanto, estas emisiones son casi con certeza de naturaleza sincrotrón . [4] La radiación es creada por un chorro de partículas cargadas que se mueven a velocidades relativistas . Las observaciones de radio VLBI de 3C 273 han revelado el movimiento propio de algunas de las regiones emisoras de radio, lo que sugiere además la presencia de chorros relativistas de material. [12] [13]

Este es un prototipo de un núcleo galáctico activo , que demuestra que la energía se produce a través de la acreción por un agujero negro supermasivo (SMBH). Ninguna otra fuente astrofísica puede producir la energía observada. [14] Se ha medido que la masa de su SMBH central es886 ± 187 millones de masas solares a través de un amplio mapeo de reverberación de líneas de emisión . [15]

Avión a chorro a gran escala

El cuásar tiene un chorro visible a gran escala , que mide ~200.000 años luz (61 kpc) de largo, con un tamaño aparente de 23″. [4] Se cree que estos chorros se crean por la interacción del agujero negro central y el disco de acreción . En 1995, las imágenes ópticas del chorro utilizando el telescopio espacial Hubble revelaron una morfología estructurada evidenciada por nudos brillantes repetidos entrelazados por áreas de emisión débil. [4] El ángulo de visión del chorro es de aproximadamente 6° visto desde la Tierra. Se observó que el chorro cambiaba abruptamente de dirección en un ángulo intrínseco de 2° en 2003, que es mayor que el ángulo de apertura intrínseco del chorro de 1,1°. [16] El chorro está generando un capullo en expansión de gas caliente, que puede estar impactando un disco inclinado de gas dentro del agujero negro central.~ 6 kpc . [14]

Galaxia anfitriona

3C 273 se encuentra en el centro de una galaxia elíptica gigante con una magnitud aparente de 16 y un tamaño aparente de 29 segundos de arco . La clasificación morfológica de la galaxia anfitriona es E4, [17] lo que indica una forma elíptica moderadamente aplanada. La galaxia tiene una masa estimada de~ 2 × 10 11  M ☉ . [18]

Historia

El nombre significa que fue el objeto número 273 (ordenado por ascensión recta ) del Tercer Catálogo de Fuentes de Radio de Cambridge ( 3C ), publicado en 1959. Después de que Cyril Hazard obtuviera posiciones precisas utilizando la ocultación lunar en el Radiotelescopio Parkes , [19] la fuente de radio se asoció rápidamente con una contraparte óptica , un objeto estelar no resuelto . En 1963, Maarten Schmidt [8] y Bev Oke [20] publicaron un par de artículos en Nature informando que 3C 273 tiene un desplazamiento al rojo sustancial de 0,158, lo que lo coloca a varios miles de millones de años luz de distancia.

Antes del descubrimiento de 3C 273, se habían asociado varias otras fuentes de radio con contrapartes ópticas, siendo la primera 3C 48 . Además, muchas galaxias activas habían sido identificadas erróneamente como estrellas variables , incluidas las famosas BL Lac , W Com y AU CVn . Sin embargo, no se entendía qué eran estos objetos, ya que sus espectros no se parecían a los de ninguna estrella conocida. Su espectro no se parecía al de ninguna estrella normal con elementos estelares típicos. 3C 273 fue el primer objeto en ser identificado como un cuásar , un objeto extremadamente luminoso a una distancia astronómica.

3C 273 es un cuásar con ruido de radio y también fue una de las primeras fuentes de rayos X extragalácticas descubiertas en 1970. Sin embargo, incluso hoy en día, el proceso que da lugar a las emisiones de rayos X es controvertido. [4]

Véase también

Referencias

  1. ^ "La mejor imagen del brillante cuásar 3C 273". Imagen de la semana de la ESA/Hubble . Consultado el 20 de noviembre de 2013 .
  2. ^ abcdefg "Base de datos extragaláctica de la NASA / IPAC". Resultados para 3C 273 . Consultado el 26 de octubre de 2006 .
  3. ^ "3C 273". XJET: emisión de rayos X desde chorros de radio extragalácticos. 2008-01-11 . Consultado el 2010-04-05 .
  4. ^ abcdef Uchiyama, Yasunobu; Urry, C. Megan; Cheung, CC; Jester, Sebastian; Van Duyne, Jeffrey; Coppi, Paolo; et al. (2006). "Arrojando nueva luz sobre el chorro 3C 273 con el telescopio espacial Spitzer". The Astrophysical Journal . 648 (2): 910–921. arXiv : astro-ph/0605530 . Código Bibliográfico :2006ApJ...648..910U. doi :10.1086/505964. S2CID  119520309.
  5. ^ ab Wang, Jian-Min; Songsheng, Yu-Yang; Li, Yan-Rong; Du, Pu; Zhang, Zhi-Xiang (enero de 2020). "Una distancia de paralaje a 3C 273 a través de espectroastrometría y mapeo de reverberación". Nature Astronomy . 4 (5): 517–525. arXiv : 1906.08417 . Código Bibliográfico :2020NatAs...4..517W. doi :10.1038/s41550-019-0979-5. S2CID  256707018.
  6. ^ Talcott, Richard (17 de noviembre de 2023), "Objetivo adquirido: observar el cuásar 3C 273", Astronomía
  7. ^ Servicio Internacional de Rotación de la Tierra y Sistemas de Referencia. «Definición de ejes ICRS» . Consultado el 11 de enero de 2012 .
  8. ^ ab Schmidt, M. (1963). "3C 273: Un objeto similar a una estrella con un gran desplazamiento hacia el rojo". Nature . 197 (4872): 1040. Bibcode :1963Natur.197.1040S. doi : 10.1038/1971040a0 .
  9. ^ Greenstein, Jesse L.; Schmidt, Maarten (1964). "Las fuentes de radio cuasi estelares 3C 48 y 3C 273". The Astrophysical Journal . 140 : 1. Bibcode :1964ApJ...140....1G. doi : 10.1086/147889 . S2CID  123147304.
  10. ^ "La mejor imagen del brillante cuásar 3C 273". esahubble.org . 18 de noviembre de 2013 . Consultado el 25 de febrero de 2023 .
  11. ^ Según la fórmula para comparar flujos y magnitudes : .
  12. ^ Pearson, TJ; Unwin, SC; Cohen, MH; Linfield, RP; Readhead, ACS; Seielstad, GA; Simon, RS; Walker, RC (1981). "Expansión superlumínica del cuásar 3C273". Nature . 290 (5805): 365. Bibcode :1981Natur.290..365P. doi :10.1038/290365a0. S2CID  26508893.
  13. ^ Davis, RJ; Unwin, SC; Muxlow, TWB (1991). "Movimiento superlumínico a gran escala en el cuásar 3C273". Nature . 354 (6352): 374. Bibcode :1991Natur.354..374D. doi :10.1038/354374a0. S2CID  4271003.
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  16. ^ Lisakov, MM; Kravchenko, EV; Pushkarev, AB; Kovalev, YY; Savolainen, TK; Lister, ML (marzo de 2021). "Una envoltura magnética de gran tamaño que envuelve el chorro a escala de pársec en 3C 273". The Astrophysical Journal . 910 (1): 35. arXiv : 2102.04563 . Código Bibliográfico :2021ApJ...910...35L. doi : 10.3847/1538-4357/abe1bd . S2CID  231855529. 35.
  17. ^ Bahcall, John N.; Kirhakos, Sofia; Saxe, David H.; Schneider, Donald P. (1997). "Imágenes del telescopio espacial Hubble de una muestra de 20 cuásares luminosos cercanos". The Astrophysical Journal . 479 (2): 642–658. arXiv : astro-ph/9611163 . Código Bibliográfico :1997ApJ...479..642B. doi :10.1086/303926. S2CID  15318893.
  18. ^ Zhang, Zhi-Xiang; Du, Pu; Smith, Paul S.; Zhao, Yulin; Hu, Chen; Xiao, Ming; Li, Yan-Rong; Huang, Ying-Ke; Wang, Kai; Bai, Jin Ming; Ho, Luis C.; Wang, Jian-Min (mayo de 2019). "Cinemática de la región de línea ancha de 3C 273 de una campaña de mapeo de reverberación de 10 años". La revista astrofísica . 876 (1): 49. arXiv : 1811.03812 . Código Bib : 2019ApJ...876...49Z. doi : 10.3847/1538-4357/ab1099 . S2CID  119403004. 49.
  19. ^ Hazard, C.; Mackey, MB; Shimmins, AJ (1963). "Investigación de la fuente de radio 3C273 mediante el método de ocultaciones lunares". Nature . 197 (4872): 1037. Bibcode :1963Natur.197.1037H. doi :10.1038/1971037a0. S2CID  4270661.
  20. ^ Oke, JB (1963). "Distribución de energía absoluta en el espectro óptico de 3C 273". Nature . 197 (4872): 1040–1041. Código Bibliográfico :1963Natur.197.1040O. doi :10.1038/1971040b0. S2CID  4269940.

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