АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2024, том 79, № 4, страницы 566–591
Радио– и оптические свойства блазара PKS 1614+051 на z = 3.21
© 2024
Ю. В. Сотникова1,2*, А. Г. Михайлов1, А. Е. Вольвач3, Д. О. Кудрявцев1, Т. В. Муфахаров1,2, В. В. Власюк1, М. Л. Хабибуллина1, А. А. Кудряшова1, М. Г. Мингалиев1,2, А. К. Эркенов1, Ю. А. Ковалев4, Ю. Ю. Ковалев5, М. А. Харинов6, Т. А. Семенова1, Р. Ю. Удовицкий1, Н. Н. Бурсов1, С. А. Трушкин1, О. И. Спиридонова1, А. В. Попков7,4, П. Г. Цыбулев1, Л. Н. Вольвач3, Н. А. Нижельский1, Г. В. Жеканис1, К. В. Южанина1,2
1Специальная астрофизическая обсерватория РАН, Нижний Архыз, 369167 Россия
2Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, 420008 Россия
3Крымская астрофизическая обсерватория РАН, Научный, 298409 Россия
4Астрокосмический центр Физического института им. П. Н. Лебедева РАН, Москва, 117997 Россия
5Радиоастрономический институт им. Макса Планка, Бонн, 53121 Германия
6Институт прикладной астрономии РАН, Санкт-Петербург, 191187 Россия
7Московский физико-технический институт, Долгопрудный, 141700 Россия
*E-mail: lacerta999@gmail.com
2Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, 420008 Россия
3Крымская астрофизическая обсерватория РАН, Научный, 298409 Россия
4Астрокосмический центр Физического института им. П. Н. Лебедева РАН, Москва, 117997 Россия
5Радиоастрономический институт им. Макса Планка, Бонн, 53121 Германия
6Институт прикладной астрономии РАН, Санкт-Петербург, 191187 Россия
7Московский физико-технический институт, Долгопрудный, 141700 Россия
*E-mail: lacerta999@gmail.com
УДК 524.883-75-76+524.883-77-56
Поступила в редакцию 17 сентября 2024 года; после доработки 10 октября 2024 года; принята к публикации 15 октября 2024 года
В работе представлено исследование радио- и оптических свойств HFP (high-frequency peaker) блазара PKS 1614+051 на красном смещении z = 3.21. Исследование основано на данных, охватывающих период времени с 1997 по 2024 г. Радиоданные представлены квазиодновременными измерениями на частоте 1–22 ГГц на радиотелескопе РАТАН-600САОРАН, данными на частотах 5 и 8 ГГц телескопов РТ-32 ИПА РАН и данными на частоте 37 ГГц телескопа РТ-22 КрАО РАН. Оптические измерения в полосе R получены с помощью 1-м телескопа Цейсс-1000 и 0.5-м телескопа AS-500/2 САО РАН; дополнительно были использованы архивные данные ZTF. Обнаружены низкая переменность (индекс переменности 0.1–0.2) и медианный спектральный максимум на частоте 4.6 ГГц, который остается неизменным в течение длительного периода мониторинга. Анализ кривых блеска в радиодиапазоне показывает значительные временны́е задержки (от 0.6 до 6.4 лет) между излучением на разных частотах, а также временны́е масштабы переменности от 0.2 до 1.8 лет в системе отсчета источника, что согласуется с характеристиками блазаров на меньших красных смещениях. Спектральное моделирование предполагает наличие как процессов синхротронного самопоглощения (SSA), так и процессов свободно-свободного поглощения (FFA). На основании модели SSA были получены оценки величины магнитного поля, которые показывают максимум около 100 мГс. Спектроскопическое исследование с помощью спектрографа SCORPIO-1 на БТА САО РАН выявило признаки направленного движения нейтральной водородной оболочки вокруг центра блазара, что подтверждает наличие достаточного количества газообразного вещества для формирования внешнего экрана FFA. Полученные результаты подчеркивают важность многоволнового и долговременного мониторинга для понимания физических механизмов, определяющих переменность блазаров на больших красных смещениях.
Ключевые слова:
галактики: активные — галактики: далекие — галактики: струйные выбросы — блазары: отдельные: PKS 1614+051 — радиоконтинуум: галактики
ФинансированиеСписок литературы
ЮЮК был поддержан в рамках проекта M2FINDERS, финансируемого Европейским исследовательским советом (ERC) по программе исследований и инноваций Европейского Союза Horizon 2020 (грантовое соглашение № 101018682T).
Список литературы
1. V. L. Afanasiev and A. V. Moiseev, Astronomy Letters 31 (3), 194 (2005). DOI:10.1134/1.1883351
2. M. F. Aller, H. D. Aller, and P. A. Hughes, Astrophys. J. 399, 16 (1992). DOI:10.1086/171898
3. T. An, P. Mohan, Y. Zhang, et al., Nature Communications 11, article id. 143 (2020). DOI:10.1038/s41467-019-14093-2
4. E. Bañados, C. Mazzucchelli, E. Momjian, et al., Astrophys. J. 909 (1), id. 80 (2021). DOI:10.3847/1538-4357/abe239
5. J. Bechtold, Astrophys. J. Suppl. 91, 1 (1994). DOI:10.1086/191937
6. E. C. Bellm, S. R. Kulkarni, T. Barlow, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 131 (1000), 068003 (2019). DOI:10.1088/1538-3873/ab0c2a
7. G. V. Bicknell, M. A. Dopita, and C. P. O’Dea, Astron. J. 485, 112 (1997). DOI:10.1086/304400
8. G. M. Blake, Astrophys. Letters 6, 201 (1970).
9. J. Buchner, The Journal of Open Source Software 6 (60), id. 3001 (2021). DOI:10.21105/joss.03001
10. N. N. Bursov, N. M. Lipovka, N. S. Soboleva, et al., Bull. Spec. Astrophys. Obs. 42, 5 (1996).
11. V. S. Bychkova, A. E. Volvach, L. N. Volvach, et al., Astrophysical Bulletin 73 (3), 293 (2018). DOI:10.1134/S1990341318030033
12. D. Dallacasa, C. Stanghellini, M. Centonza, and R. Fanti, Astron. and Astrophys. 363, 887 (2000).
13. A. Diana, A. Caccianiga, L. Ighina, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 511 (4), 5436 (2022). DOI:10.1093/mnras/stac364
14. S. Djorgovski, H. Spinrad, P. McCarthy, and M. A. Strauss, Astrophys. J. 299, L1 (1985). DOI:10.1086/184569
15. R. A. Edelson and J. H. Krolik, Astrophys. J. 333, 646 (1988). DOI:10.1086/166773
16. D. Emmanoulopoulos, I. M. McHardy, and I. E. Papadakis, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 433 (2), 907 (2013). DOI:10.1093/mnras/stt764
17. D. Emmanoulopoulos, I. M. McHardy, and P. Uttley, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 404 (2), 931 (2010). DOI:10.1111/j.1365-2966.2010.16328.x
18. R. Fanti, C. Fanti, R. T. Schilizzi, et al., Astron. and Astrophys. 231, 333 (1990).
19. D. Foreman-Mackey, The Journal of Open Source Software 1 (2), id. 24 (2016). DOI:10.21105/joss.00024
20. D. Foreman-Mackey, D. W. Hogg, D. Lang, and J. Goodman, Publ. Astron. Soc. Pacific 125 (925), 306 (2013). DOI:10.1086/670067
21. J. N. González-Pérez, M. R. Kidger, and F. Martín-Luis, Astron. J. 122 (4), 2055 (2001). DOI:10.1086/322129
22. J. Goodman and J. Weare, Communications inApplied Mathematics and Computational Science 5 (1), 65 (2010). DOI:10.2140/camcos.2010.5.65
23. P. J. Hancock, E. G. Charlton, J.-P. Macquart, and N. Hurley-Walker, arXiv e-prints astro/ph:1907.08395 (2019). DOI:10.48550/arXiv.1907.08395
24. J. Heidt and S. J. Wagner, Astron. and Astrophys. 305, 42 (1996). DOI:10.48550/arXiv.astro-ph/9506032
25. P. A. Hughes, H. D. Aller, and M. F. Aller, Astrophys. J. 396, 469 (1992). DOI:10.1086/171734
26. N. Hurley-Walker, J. R. Callingham, P. J. Hancock, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 464 (1), 1146 (2017). DOI:10.1093/mnras/stw2337
27. K. Husband, M. N. Bremer, E. R. Stanway, and M. D. Lehnert, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 452 (3), 2388 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv1424
28. L. Ighina, A. Caccianiga, A. Moretti, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 519 (2), 2060 (2023). DOI:10.1093/mnras/stac3668
29. L. Ighina, A. Caccianiga, A. Moretti, et al., arXiv e-prints astro/ph:2407.04094 (2024). DOI:10.48550/arXiv.2407.04094
30. K. I. Kellermann and F. N. Owen, Galactic and Extragalactic Radio Astronomy (Springer-Verlag, Berlin and New York, 1988), pp. 563–602.
31. M. A. Kharinov and A. E. Yablokova, Trudy IPA RAN (Proceedings of IAA RAS), pp. 342–347 (2012) [in Russian].
32. V. V. Komarov, A. S. Moskvitin, V. D. Bychkov, et al., Astrophysical Bulletin 75 (4), 486 (2020). DOI:10.1134/S1990341320040112
33. T. A. Koryukova, A. B. Pushkarev, A. V. Plavin, and Y. Y. Kovalev, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 515 (2), 1736 (2022). DOI:10.1093/mnras/stac1898
34. Y. Y. Kovalev, Y. A. Kovalev, N. A. Nizhelsky, and A. B. Bogdantsov, Publ. Astron. Soc. Australia 19, 83 (2002). DOI:10.1071/AS01109
35. Y. Y. Kovalev, N. A. Nizhelsky, Y. A. Kovalev, et al., Astron. and Astrophys. Suppl. 139, 545 (1999). DOI:10.1051/aas:1999406
36. A. Kraus, T. P. Krichbaum, R. Wegner, et al., Astron. and Astrophys. 401, 161 (2003). DOI:10.1051/0004-6361:20030118
37. A. Krishna Mohana, A. C. Gupta, A. P. Marscher, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 527 (3), 6970 (2024). DOI:10.1093/mnras/stad3583
38. A. A. Kudryashova, N. N. Bursov, and S. A. Trushkin, Astrophysical Bulletin 79 (1), 36 (2024). DOI:10.1134/S1990341324700263
39. A. Lähteenmäki and E. Valtaoja, Astrophys. J. 521 (2), 493 (1999). DOI:10.1086/307587
40. T. J. W. Lazio, E. B. Waltman, F. D. Ghigo, et al., Astrophys. J. Suppl. 136 (2), 265 (2001). DOI:10.1086/322531
41. I. Liodakis, T. Hovatta, D. Huppenkothen, et al., Astrophys. J. 866 (2), article id. 137 (2018). DOI:10.3847/1538-4357/aae2b7
42. N. R. Lomb, Astrophys. and Space Sci. 39 (2), 447 (1976). DOI:10.1007/BF00648343
43. E. K. Majorova, N. N. Bursov, and S. A. Trushkin, Astrophysical Bulletin 78 (3), 429 (2023). DOI:10.1134/S1990341323700141
44. A. P. Marscher, Astrophys. J. 264, 296 (1983). DOI:10.1086/160597
45. A. P. Marscher and W. K. Gear, Astrophys. J. 298, 114 (1985). DOI:10.1086/163592
46. E. Massaro, P. Giommi, C. Leto, et al., Astron. and Astrophys. 495, 691 (2009). DOI:10.1051/0004-6361:200810161
47. P. Massey, K. Strobel, J. V. Barnes, and E. Anderson, Astrophys. J. 328, 315 (1988). DOI:10.1086/166294
48. A. R. G. Mead, K. R. Ballard, P. W. J. L. Brand, et al., Astron. and Astrophys. Suppl. 83, 183 (1990).
49. G. Miley, Annual Rev. Astron. Astrophys. 18, 165 (1980). DOI:10.1146/annurev.aa.18.090180.001121
50. M. G. Mingaliev, Y. V. Sotnikova, I. Torniainen, et al., Astron. and Astrophys. 544, id. A25 (2012). DOI:10.1051/0004-6361/201118506
51. T. Murphy, T. Mauch, A. Green, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 382 (1), 382 (2007). DOI:10.1111/j.1365-2966.2007.12379.x
52. C. P. O’Dea, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 245, 20P (1990).
53. C. P. O’Dea and S. A. Baum, Astron. J. 113, 148 (1997). DOI:10.1086/118241
54. C. P. O’Dea, S. A. Baum, and C. Stanghellini, Astrophys. J. 380, 66 (1991). DOI:10.1086/170562
55. C. P. O’Dea and D. J. Saikia, Astron. Astrophys. Rev. 29 (1), article id. 3 (2021). DOI:10.1007/s00159-021-00131-w
56. M. Orienti, PhD Thesis, (Bologna, Italy, 2007).
57. M. Orienti, D. Dallacasa, and C. Stanghellini, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 408 (2), 1075 (2010). DOI:10.1111/j.1365-2966.2010.17179.x
58. M. Orienti, D. Dallacasa, S. Tinti, and C. Stanghellini, Astron. and Astrophys. 450, 959 (2006a). DOI:10.1051/0004-6361:20054656
59. M. Orienti, R. Morganti, and D. Dallacasa, Astron. and Astrophys. 457 (2), 531 (2006b). DOI:10.1051/0004-6361:20064820
60. A. G. Pacholczyk, Radio Astrophysics. Nonthermal Processes in Galactic and Extragalactic Sources (W. H. Freeman and Co., San Francisco, 1970).
61. Y. N. Parijskij, IEEE Antennas and Propagation Magazine 35, 7 (1993). DOI:10.1109/74.229840
62. R. B. Phillips and R. L. Mutel, Astron. and Astrophys. 106, 21 (1982).
63. A. B. Pushkarev, M. S. Butuzova, Y. Y. Kovalev, and T. Hovatta, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 482 (2), 2336 (2019). DOI:10.1093/mnras/sty2724
64. A. B. Pushkarev and Y. Y. Kovalev, Astron. and Astrophys. 544, id. A34 (2012). DOI:10.1051/0004-6361/201219352
65. A. B. Pushkarev and Y. Y. Kovalev, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 452 (4), 4274 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv1539
66. A. C. S. Readhead, Astrophys. J. 426, 51 (1994). DOI:10.1086/174038
67. J. L. Richards, W. Max-Moerbeck, V. Pavlidou, et al., Astrophys. J. Suppl. 194, article id. 29 (2011). DOI:10.1088/0067-0049/194/2/29
68. D. R. S. Robertson, L. C. Gallo, A. Zoghbi, and A. C. Fabian, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 453 (4), 3455 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv1575
69. K. Ross, N. Hurley-Walker, N. Seymour, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 512 (4), 5358 (2022). DOI:10.1093/mnras/stac819
70. J. D. Scargle, Astrophys. J. 263, 835 (1982). DOI:10.1086/160554
71. Y. Shao, J. Wagg, R. Wang, et al., Astron. and Astrophys. 659, id. A159 (2022). DOI:10.1051/0004-6361/202142489
72. N. Shuygina, D. Ivanov, A. Ipatov, et al., Geodesy and Geodynamics 10, 150 (2019). DOI:10.1016/j.geog.2018.09.008
73. M. Sikora and M. C. Begelman, Astrophys. J. 764 (2), article id. L24 (2013). DOI:10.1088/2041-8205/764/2/L24
74. J. H. Simonetti, J. M. Cordes, and D. S. Heeschen, Astrophys. J. 296, 46 (1985). DOI:10.1086/163418
75. V. I. Slish, Nature 199, 682 (1963).
76. I. A. G. Snellen, M. D. Lehnert, M. N. Bremer, and R. T. Schilizzi, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 337, 981 (2002). DOI:10.1046/j.1365-8711.2002.05978.x
77. I. A. G. Snellen, R. T. Schilizzi, A. G. de Bruyn, et al., Astron. and Astrophys. Suppl. 131, 435 (1998). DOI:10.1051/aas:1998281
78. Y. Sotnikova, A. Mikhailov, T. Mufakharov, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 508 (2), 2798 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab2114
79. Y. Sotnikova, A. Mikhailov, T. Mufakharov, et al., Galaxies 12 (3), id. 25 (2024). DOI:10.3390/galaxies12030025
80. Y. V. Sotnikova, in Proc. All-Russian Conf. on Ground-Based Astronomy in Russia. 21st Century, Nizhny Arkhyz, Russia, 2020, Ed. by I. I. Romanyuk, I. A. Yakunin, A. F. Valeev, and D. O. Kudryavtsev (Spec. Astrophys. Obs. Russian Acad. Sci., Nizhnij Arkhyz, 2020), pp. 32–40 (2020). DOI:10.26119/978-5-6045062-0-2_2020_32
81. Y. V. Sotnikova, T. V. Mufakharov, E. K. Majorova, et al., Astrophysical Bulletin 74 (4), 348 (2019). DOI:10.1134/S1990341319040023
82. Y. V. Sotnikova, T. V. Mufakharov, A. G. Mikhailov, et al., Astrophysical Bulletin 77 (3), 246 (2022). DOI:10.1134/S1990341322030117
83. C. Stanghellini, C. P. O’Dea, S. A. Baum, and E. Laurikainen, Astrophys. J. Suppl. 88, 1 (1993). DOI:10.1086/191812
84. S. J. Tingay and M. de Kool, Astron. J. 126 (2), 723 (2003). DOI:10.1086/376600
85. S. Tinti, D. Dallacasa, G. de Zotti, et al., Astron. and Astrophys. 432 (1), 31 (2005). DOI:10.1051/0004-6361:20041620
86. P. G. Tsybulev, Astrophysical Bulletin 66, 109 (2011). DOI:10.1134/S199034131101010X
87. P. G. Tsybulev, N. A. Nizhelskii, M. V. Dugin, et al., Astrophysical Bulletin 73 (4), 494 (2018). DOI:10.1134/S1990341318040132
88. M. Türler, T. J. L. Courvoisier, and S. Paltani, Astron. and Astrophys. 349, 45 (1999). DOI:10.48550/arXiv.astro-ph/9906274
89. M. Türler, T. J. L. Courvoisier, and S. Paltani, Astron. and Astrophys. 361, 850 (2000). DOI:10.48550/arXiv.astro-ph/0008480
90. R. Y. Udovitskiy, Y. V. Sotnikova, M. G. Mingaliev, et al., Astrophysical Bulletin 71 (4), 496 (2016). DOI:10.1134/S1990341316040131
91. C. M. Urry and P. Padovani, Publ. Astron. Soc. Pacific 107, 803 (1995). DOI:10.1086/133630
92. G. Valyavin, G. Beskin, A. Valeev, et al., Astrophysical Bulletin 77 (4), 495 (2022). DOI:10.1134/S1990341322040186
93. H. van der Laan, Nature 211 (5054), 1131 (1966). DOI:10.1038/2111131a0
94. S. Vaughan, R. Edelson, R. S.Warwick, and P. Uttley, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 345 (4), 1271 (2003). DOI:10.1046/j.1365-2966.2003.07042.x
95. O. V. Verkhodanov, ASP Conf. Ser. 125, 46 (1997).
96. O. V. Verkhodanov, S. A. Trushkin, H. Andernach, and V. N. Chernenkov, Bull. Spec. Astrophys. Obs. 58, 118 (2005).
97. O. V. Verkhodanov, S. A. Trushkin, and V. N. Chernenkov, Baltic Astronomy 6, 275 (1997).
98. G. L. Verschuur, K. I. Kellermann, and V. van Brunt, Galactic and Extra-Galactic Radio Astronomy (Springer, New York, 1974).
99. V. V. Vlasyuk, Bull. Spec. Astrophys. Obs. 36 (3), 107 (1993).
100. V. V. Vlasyuk, Y. V. Sotnikova, A. E. Volvach, et al., Astrophysical Bulletin 78 (4), 464 (2023). DOI:10.1134/S1990341323600229
101. A. Volvach, L. Volvach, and M. Larionov, Galaxies 11 (5), 96 (2023). DOI:10.3390/galaxies11050096
102. A. E. Vol’vach, M. G. Larionov, L. N. Vol’vach, et al., Astronomy Reports 59 (2), 145 (2015). DOI:10.1134/S1063772914120117
103. M. A. Walker, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 294, 307 (1998). DOI:10.1046/j.1365-8711.1998.01238.x
104. B. J. Wilkes, A. E. Wright, D. L. Jauncey, and B. A. Peterson, Publ. Astron. Soc. Australia 5 (1), 2 (1983). DOI:10.1017/S1323358000021664
105. M. Zechmeister and M. Kürster, Astron. and Astrophys. 496 (2), 577 (2009). DOI:10.1051/0004-6361:200811296
2. M. F. Aller, H. D. Aller, and P. A. Hughes, Astrophys. J. 399, 16 (1992). DOI:10.1086/171898
3. T. An, P. Mohan, Y. Zhang, et al., Nature Communications 11, article id. 143 (2020). DOI:10.1038/s41467-019-14093-2
4. E. Bañados, C. Mazzucchelli, E. Momjian, et al., Astrophys. J. 909 (1), id. 80 (2021). DOI:10.3847/1538-4357/abe239
5. J. Bechtold, Astrophys. J. Suppl. 91, 1 (1994). DOI:10.1086/191937
6. E. C. Bellm, S. R. Kulkarni, T. Barlow, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 131 (1000), 068003 (2019). DOI:10.1088/1538-3873/ab0c2a
7. G. V. Bicknell, M. A. Dopita, and C. P. O’Dea, Astron. J. 485, 112 (1997). DOI:10.1086/304400
8. G. M. Blake, Astrophys. Letters 6, 201 (1970).
9. J. Buchner, The Journal of Open Source Software 6 (60), id. 3001 (2021). DOI:10.21105/joss.03001
10. N. N. Bursov, N. M. Lipovka, N. S. Soboleva, et al., Bull. Spec. Astrophys. Obs. 42, 5 (1996).
11. V. S. Bychkova, A. E. Volvach, L. N. Volvach, et al., Astrophysical Bulletin 73 (3), 293 (2018). DOI:10.1134/S1990341318030033
12. D. Dallacasa, C. Stanghellini, M. Centonza, and R. Fanti, Astron. and Astrophys. 363, 887 (2000).
13. A. Diana, A. Caccianiga, L. Ighina, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 511 (4), 5436 (2022). DOI:10.1093/mnras/stac364
14. S. Djorgovski, H. Spinrad, P. McCarthy, and M. A. Strauss, Astrophys. J. 299, L1 (1985). DOI:10.1086/184569
15. R. A. Edelson and J. H. Krolik, Astrophys. J. 333, 646 (1988). DOI:10.1086/166773
16. D. Emmanoulopoulos, I. M. McHardy, and I. E. Papadakis, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 433 (2), 907 (2013). DOI:10.1093/mnras/stt764
17. D. Emmanoulopoulos, I. M. McHardy, and P. Uttley, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 404 (2), 931 (2010). DOI:10.1111/j.1365-2966.2010.16328.x
18. R. Fanti, C. Fanti, R. T. Schilizzi, et al., Astron. and Astrophys. 231, 333 (1990).
19. D. Foreman-Mackey, The Journal of Open Source Software 1 (2), id. 24 (2016). DOI:10.21105/joss.00024
20. D. Foreman-Mackey, D. W. Hogg, D. Lang, and J. Goodman, Publ. Astron. Soc. Pacific 125 (925), 306 (2013). DOI:10.1086/670067
21. J. N. González-Pérez, M. R. Kidger, and F. Martín-Luis, Astron. J. 122 (4), 2055 (2001). DOI:10.1086/322129
22. J. Goodman and J. Weare, Communications inApplied Mathematics and Computational Science 5 (1), 65 (2010). DOI:10.2140/camcos.2010.5.65
23. P. J. Hancock, E. G. Charlton, J.-P. Macquart, and N. Hurley-Walker, arXiv e-prints astro/ph:1907.08395 (2019). DOI:10.48550/arXiv.1907.08395
24. J. Heidt and S. J. Wagner, Astron. and Astrophys. 305, 42 (1996). DOI:10.48550/arXiv.astro-ph/9506032
25. P. A. Hughes, H. D. Aller, and M. F. Aller, Astrophys. J. 396, 469 (1992). DOI:10.1086/171734
26. N. Hurley-Walker, J. R. Callingham, P. J. Hancock, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 464 (1), 1146 (2017). DOI:10.1093/mnras/stw2337
27. K. Husband, M. N. Bremer, E. R. Stanway, and M. D. Lehnert, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 452 (3), 2388 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv1424
28. L. Ighina, A. Caccianiga, A. Moretti, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 519 (2), 2060 (2023). DOI:10.1093/mnras/stac3668
29. L. Ighina, A. Caccianiga, A. Moretti, et al., arXiv e-prints astro/ph:2407.04094 (2024). DOI:10.48550/arXiv.2407.04094
30. K. I. Kellermann and F. N. Owen, Galactic and Extragalactic Radio Astronomy (Springer-Verlag, Berlin and New York, 1988), pp. 563–602.
31. M. A. Kharinov and A. E. Yablokova, Trudy IPA RAN (Proceedings of IAA RAS), pp. 342–347 (2012) [in Russian].
32. V. V. Komarov, A. S. Moskvitin, V. D. Bychkov, et al., Astrophysical Bulletin 75 (4), 486 (2020). DOI:10.1134/S1990341320040112
33. T. A. Koryukova, A. B. Pushkarev, A. V. Plavin, and Y. Y. Kovalev, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 515 (2), 1736 (2022). DOI:10.1093/mnras/stac1898
34. Y. Y. Kovalev, Y. A. Kovalev, N. A. Nizhelsky, and A. B. Bogdantsov, Publ. Astron. Soc. Australia 19, 83 (2002). DOI:10.1071/AS01109
35. Y. Y. Kovalev, N. A. Nizhelsky, Y. A. Kovalev, et al., Astron. and Astrophys. Suppl. 139, 545 (1999). DOI:10.1051/aas:1999406
36. A. Kraus, T. P. Krichbaum, R. Wegner, et al., Astron. and Astrophys. 401, 161 (2003). DOI:10.1051/0004-6361:20030118
37. A. Krishna Mohana, A. C. Gupta, A. P. Marscher, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 527 (3), 6970 (2024). DOI:10.1093/mnras/stad3583
38. A. A. Kudryashova, N. N. Bursov, and S. A. Trushkin, Astrophysical Bulletin 79 (1), 36 (2024). DOI:10.1134/S1990341324700263
39. A. Lähteenmäki and E. Valtaoja, Astrophys. J. 521 (2), 493 (1999). DOI:10.1086/307587
40. T. J. W. Lazio, E. B. Waltman, F. D. Ghigo, et al., Astrophys. J. Suppl. 136 (2), 265 (2001). DOI:10.1086/322531
41. I. Liodakis, T. Hovatta, D. Huppenkothen, et al., Astrophys. J. 866 (2), article id. 137 (2018). DOI:10.3847/1538-4357/aae2b7
42. N. R. Lomb, Astrophys. and Space Sci. 39 (2), 447 (1976). DOI:10.1007/BF00648343
43. E. K. Majorova, N. N. Bursov, and S. A. Trushkin, Astrophysical Bulletin 78 (3), 429 (2023). DOI:10.1134/S1990341323700141
44. A. P. Marscher, Astrophys. J. 264, 296 (1983). DOI:10.1086/160597
45. A. P. Marscher and W. K. Gear, Astrophys. J. 298, 114 (1985). DOI:10.1086/163592
46. E. Massaro, P. Giommi, C. Leto, et al., Astron. and Astrophys. 495, 691 (2009). DOI:10.1051/0004-6361:200810161
47. P. Massey, K. Strobel, J. V. Barnes, and E. Anderson, Astrophys. J. 328, 315 (1988). DOI:10.1086/166294
48. A. R. G. Mead, K. R. Ballard, P. W. J. L. Brand, et al., Astron. and Astrophys. Suppl. 83, 183 (1990).
49. G. Miley, Annual Rev. Astron. Astrophys. 18, 165 (1980). DOI:10.1146/annurev.aa.18.090180.001121
50. M. G. Mingaliev, Y. V. Sotnikova, I. Torniainen, et al., Astron. and Astrophys. 544, id. A25 (2012). DOI:10.1051/0004-6361/201118506
51. T. Murphy, T. Mauch, A. Green, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 382 (1), 382 (2007). DOI:10.1111/j.1365-2966.2007.12379.x
52. C. P. O’Dea, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 245, 20P (1990).
53. C. P. O’Dea and S. A. Baum, Astron. J. 113, 148 (1997). DOI:10.1086/118241
54. C. P. O’Dea, S. A. Baum, and C. Stanghellini, Astrophys. J. 380, 66 (1991). DOI:10.1086/170562
55. C. P. O’Dea and D. J. Saikia, Astron. Astrophys. Rev. 29 (1), article id. 3 (2021). DOI:10.1007/s00159-021-00131-w
56. M. Orienti, PhD Thesis, (Bologna, Italy, 2007).
57. M. Orienti, D. Dallacasa, and C. Stanghellini, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 408 (2), 1075 (2010). DOI:10.1111/j.1365-2966.2010.17179.x
58. M. Orienti, D. Dallacasa, S. Tinti, and C. Stanghellini, Astron. and Astrophys. 450, 959 (2006a). DOI:10.1051/0004-6361:20054656
59. M. Orienti, R. Morganti, and D. Dallacasa, Astron. and Astrophys. 457 (2), 531 (2006b). DOI:10.1051/0004-6361:20064820
60. A. G. Pacholczyk, Radio Astrophysics. Nonthermal Processes in Galactic and Extragalactic Sources (W. H. Freeman and Co., San Francisco, 1970).
61. Y. N. Parijskij, IEEE Antennas and Propagation Magazine 35, 7 (1993). DOI:10.1109/74.229840
62. R. B. Phillips and R. L. Mutel, Astron. and Astrophys. 106, 21 (1982).
63. A. B. Pushkarev, M. S. Butuzova, Y. Y. Kovalev, and T. Hovatta, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 482 (2), 2336 (2019). DOI:10.1093/mnras/sty2724
64. A. B. Pushkarev and Y. Y. Kovalev, Astron. and Astrophys. 544, id. A34 (2012). DOI:10.1051/0004-6361/201219352
65. A. B. Pushkarev and Y. Y. Kovalev, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 452 (4), 4274 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv1539
66. A. C. S. Readhead, Astrophys. J. 426, 51 (1994). DOI:10.1086/174038
67. J. L. Richards, W. Max-Moerbeck, V. Pavlidou, et al., Astrophys. J. Suppl. 194, article id. 29 (2011). DOI:10.1088/0067-0049/194/2/29
68. D. R. S. Robertson, L. C. Gallo, A. Zoghbi, and A. C. Fabian, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 453 (4), 3455 (2015). DOI:10.1093/mnras/stv1575
69. K. Ross, N. Hurley-Walker, N. Seymour, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 512 (4), 5358 (2022). DOI:10.1093/mnras/stac819
70. J. D. Scargle, Astrophys. J. 263, 835 (1982). DOI:10.1086/160554
71. Y. Shao, J. Wagg, R. Wang, et al., Astron. and Astrophys. 659, id. A159 (2022). DOI:10.1051/0004-6361/202142489
72. N. Shuygina, D. Ivanov, A. Ipatov, et al., Geodesy and Geodynamics 10, 150 (2019). DOI:10.1016/j.geog.2018.09.008
73. M. Sikora and M. C. Begelman, Astrophys. J. 764 (2), article id. L24 (2013). DOI:10.1088/2041-8205/764/2/L24
74. J. H. Simonetti, J. M. Cordes, and D. S. Heeschen, Astrophys. J. 296, 46 (1985). DOI:10.1086/163418
75. V. I. Slish, Nature 199, 682 (1963).
76. I. A. G. Snellen, M. D. Lehnert, M. N. Bremer, and R. T. Schilizzi, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 337, 981 (2002). DOI:10.1046/j.1365-8711.2002.05978.x
77. I. A. G. Snellen, R. T. Schilizzi, A. G. de Bruyn, et al., Astron. and Astrophys. Suppl. 131, 435 (1998). DOI:10.1051/aas:1998281
78. Y. Sotnikova, A. Mikhailov, T. Mufakharov, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 508 (2), 2798 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab2114
79. Y. Sotnikova, A. Mikhailov, T. Mufakharov, et al., Galaxies 12 (3), id. 25 (2024). DOI:10.3390/galaxies12030025
80. Y. V. Sotnikova, in Proc. All-Russian Conf. on Ground-Based Astronomy in Russia. 21st Century, Nizhny Arkhyz, Russia, 2020, Ed. by I. I. Romanyuk, I. A. Yakunin, A. F. Valeev, and D. O. Kudryavtsev (Spec. Astrophys. Obs. Russian Acad. Sci., Nizhnij Arkhyz, 2020), pp. 32–40 (2020). DOI:10.26119/978-5-6045062-0-2_2020_32
81. Y. V. Sotnikova, T. V. Mufakharov, E. K. Majorova, et al., Astrophysical Bulletin 74 (4), 348 (2019). DOI:10.1134/S1990341319040023
82. Y. V. Sotnikova, T. V. Mufakharov, A. G. Mikhailov, et al., Astrophysical Bulletin 77 (3), 246 (2022). DOI:10.1134/S1990341322030117
83. C. Stanghellini, C. P. O’Dea, S. A. Baum, and E. Laurikainen, Astrophys. J. Suppl. 88, 1 (1993). DOI:10.1086/191812
84. S. J. Tingay and M. de Kool, Astron. J. 126 (2), 723 (2003). DOI:10.1086/376600
85. S. Tinti, D. Dallacasa, G. de Zotti, et al., Astron. and Astrophys. 432 (1), 31 (2005). DOI:10.1051/0004-6361:20041620
86. P. G. Tsybulev, Astrophysical Bulletin 66, 109 (2011). DOI:10.1134/S199034131101010X
87. P. G. Tsybulev, N. A. Nizhelskii, M. V. Dugin, et al., Astrophysical Bulletin 73 (4), 494 (2018). DOI:10.1134/S1990341318040132
88. M. Türler, T. J. L. Courvoisier, and S. Paltani, Astron. and Astrophys. 349, 45 (1999). DOI:10.48550/arXiv.astro-ph/9906274
89. M. Türler, T. J. L. Courvoisier, and S. Paltani, Astron. and Astrophys. 361, 850 (2000). DOI:10.48550/arXiv.astro-ph/0008480
90. R. Y. Udovitskiy, Y. V. Sotnikova, M. G. Mingaliev, et al., Astrophysical Bulletin 71 (4), 496 (2016). DOI:10.1134/S1990341316040131
91. C. M. Urry and P. Padovani, Publ. Astron. Soc. Pacific 107, 803 (1995). DOI:10.1086/133630
92. G. Valyavin, G. Beskin, A. Valeev, et al., Astrophysical Bulletin 77 (4), 495 (2022). DOI:10.1134/S1990341322040186
93. H. van der Laan, Nature 211 (5054), 1131 (1966). DOI:10.1038/2111131a0
94. S. Vaughan, R. Edelson, R. S.Warwick, and P. Uttley, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 345 (4), 1271 (2003). DOI:10.1046/j.1365-2966.2003.07042.x
95. O. V. Verkhodanov, ASP Conf. Ser. 125, 46 (1997).
96. O. V. Verkhodanov, S. A. Trushkin, H. Andernach, and V. N. Chernenkov, Bull. Spec. Astrophys. Obs. 58, 118 (2005).
97. O. V. Verkhodanov, S. A. Trushkin, and V. N. Chernenkov, Baltic Astronomy 6, 275 (1997).
98. G. L. Verschuur, K. I. Kellermann, and V. van Brunt, Galactic and Extra-Galactic Radio Astronomy (Springer, New York, 1974).
99. V. V. Vlasyuk, Bull. Spec. Astrophys. Obs. 36 (3), 107 (1993).
100. V. V. Vlasyuk, Y. V. Sotnikova, A. E. Volvach, et al., Astrophysical Bulletin 78 (4), 464 (2023). DOI:10.1134/S1990341323600229
101. A. Volvach, L. Volvach, and M. Larionov, Galaxies 11 (5), 96 (2023). DOI:10.3390/galaxies11050096
102. A. E. Vol’vach, M. G. Larionov, L. N. Vol’vach, et al., Astronomy Reports 59 (2), 145 (2015). DOI:10.1134/S1063772914120117
103. M. A. Walker, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 294, 307 (1998). DOI:10.1046/j.1365-8711.1998.01238.x
104. B. J. Wilkes, A. E. Wright, D. L. Jauncey, and B. A. Peterson, Publ. Astron. Soc. Australia 5 (1), 2 (1983). DOI:10.1017/S1323358000021664
105. M. Zechmeister and M. Kürster, Astron. and Astrophys. 496 (2), 577 (2009). DOI:10.1051/0004-6361:200811296
Radio and Optical Properties of the Blazar PKS 1614+051 at z = 3.21
© 2024
Yu. V. Sotnikova1,2*, A. G. Mikhailov1, A. E. Volvach3, D. O. Kudryavtsev1, T. V. Mufakharov1,2, V. V. Vlasyuk1, M. L. Khabibullina1, A. A. Kudryashova1, M. G. Mingaliev†1,2, A. K. Erkenov1, Yu. A. Kovalev4, Y. Y. Kovalev5, M. A. Kharinov6, T. A. Semenova1, R. Yu. Udovitskiy1, N. N. Bursov1, S. A. Trushkin1, O. I. Spiridonova1, A. V. Popkov7,4, P. G. Tsybulev1, L. N. Volvach3, N. A. Nizhelsky1, G. V. Zhekanis1, and K. V. Iuzhanina1,2
1Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nizhnii Arkhyz, 369167 Russia
2Kazan (Volga Region) Federal University, Kazan, 420008 Russia
3Crimean Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nauchny, 298409 Russia
4Astro Space Center, Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow, 117997 Russia
5Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, 53121 Germany
6Institute of Applied Astronomy, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, 191187 Russia
7Moscow Institute of Physics and Technology, Dolgoprudny, 141700 Russia
*E-mail: lacerta999@gmail.com
2Kazan (Volga Region) Federal University, Kazan, 420008 Russia
3Crimean Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nauchny, 298409 Russia
4Astro Space Center, Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow, 117997 Russia
5Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, 53121 Germany
6Institute of Applied Astronomy, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, 191187 Russia
7Moscow Institute of Physics and Technology, Dolgoprudny, 141700 Russia
*E-mail: lacerta999@gmail.com
We present a study of the radio and optical properties of the high-frequency peaker (HFP) blazar PKS 1614+051 at z = 3.21 based on the data covering the time period of 1997–2024. The radio data are represented by the instantaneous 1–22 GHz measurements from the SAO RAS RATAN-600 radio telescope, radio telescope, the 5 and 8 GHz data from the IAA RAS RT-32 telescopes, and the 37 GHz data from the RT-22 telescope of CrAO RAS. The optical measurements in the R band were collected with the SAO RAS 1-m Zeiss-1000 and 0.5-m AS-500/2 telescopes, and the ZTF archive data. We have found low overall variability indices (0.1–0.2) and a median spectral peak at 4.6 GHz, which is stable during the long-term period of monitoring. An analysis of the radio light curves reveals significant time delays (0.6 to 6.4 yrs) between the radio frequencies along with variability timescales ranging from 0.2 to 1.8 yrs in the source’s rest frame, which is similar to the blazars at lower redshifts. Spectral modeling suggests the presence of both synchrotron self-absorption (SSA) and free–free absorption (FFA) processes. Based on the SSA model, we provide estimates of the magnetic field strength which peaks at approximately 100 mG. A spectroscopic study with the BTA SCORPIO-1 spectrograph has found evidence of the regular motion of a neutral hydrogen envelope around the blazar center, which confirms the presence a sufficient amount of gaseous matter to form an external FFA screen. The results highlight the importance of multi-wavelength and long-term monitoring to understand the physical mechanisms driving the variability in high-redshift blazars.
Keywords:
galaxies: active — galaxies: high-redshift — galaxies: jets — blazars: individual: PKS 1614+051 — radio continuum: blazars
К содержанию номера