Chorros relativistas en núcleos activos de galaxias: hidrodinámica y emisión

Abstract

En la Tesis Doctoral presentada por el Licenciado D. Iván Agudo se realiza un estudio de los chorros relativistas en Núcleos Activos de Galaxias desde los puntos de vista tanto teórico como observacional. A su vez los estudios teóricos presentados, todos ellos realizados a través de simulaciones numéricas, se subdividen fundamentalmente en dos trabajos diferentes. El primero de ellos consite en una simulación hidrodinámica relativista y de emisión sincrotrón dependientes del tiempo. A través de dichas simulaciones se han estudiado tanto la formación como la evolución de las inhomogeneidades producidas en los chorros relativistas como consecuencia del paso a través de los mismos de una perturbación en forma de onda de choque plano-paralela. El trabajo muestra la gran influencia que tienen el medio externo y las perturbaciones intensas tanto en la morfología como en la evolución de los chorros relativistas extragalácticos, tal y como se observa utilizando la técnica de interferometría de muy larga línea de base en radio (VLBI). Asimismo, se plantea a través de las simulaciones un mecanismo no conocido hasta el momento de formación y evolución de una rica estructura de inhomogeneidades en los chorros relativistas como consecuencia de uno solo proceso de eyección desde la zona más interna de los mismos. Además, este mecanismo ha sido contrastado observacionalmente en la Tesis Doctoral y en trabajos independientes de otros autores. El segundo de los trabajos teóricos presentados consigue una mejora considerable de los actuales códigos numéricos para la simulación de chorros relativistas. Dicha mejora consiste en el cálculo de la evolución en energías de las partículas responsables de la emisión no térmica en los chorros relativistas, lo que sin duda será una potente herramienta para futuras simulaciones de la emisión de chorros en amplios rangos espectrales (desde longitudes de onda radio hasta rayos gamma) a comparar directamente con las actuales observaciones. Además, el nuevo esquema numérico será utilizado para el estudio de los procesos de aceleración de fluidos relativistas a través de choques, siendo éste uno de los problemas fundamentales en la física de chorros relativistas. En el plano observacional, se presentan en la Tesis Doctoral seguimientos con VLBI de la radio galaxia 3C 120 y el objeto de tipo BL Lacertae PKS 0735+178. Además de aportar nuevos datos acerca de la morfología en flujo total y polarizado, así como de la orientación del vector magnético de polarización en longitudes de onda radio de estos dos objetos, en el caso de 3C 120 se muestra una de las primeras confirmaciones experimentales del mismo fenómeno que se presenta en la primera parte de las simulaciones de la Tesis. Las observaciones de PKS 0735+ 178, comparadas con las realizadas hasta la fecha por diversos autores, permiten proponer un modelo para la estructura observada de esta radiofuente según el cual su estructura es prácticamente estadionaria en escalas temporales de al menos cuatro años. Además, se propone también para PKS 0735+178 un posible modelo de interacción con el medio externo al chorro relativista observado en esta fuente extragaláctica. Dicho modelo es explicado en base a una fenomenología muy similar a la encontrada en la radio galaxia 3C120, donde previamente se habían encontrado fuertes evidencias de interacción con el medio circundante