Ce modèle de collisionneur hadronique prédit que les gammas du TeV émis par les blazars fluctuent avec le temps en intensité et en caractéristiques spectrales, même si les propriétés du jet restent constantes. Les particularités exactes des sursauts dépendent d'un très grand nombre de paramètres inconnus. Ils relèvent à la fois du nuage (sa géométrie, sa distribution de densité surfacique, sa vitesse, sa trajectoire...) et du jet (son angle d'ouverture , son orientation par rapport à l'observateur, sa composition exacte, sa distribution spectrale d'énergie en fonction de la distance latérale et longitudinale...). Un comportement général peut néanmoins être étudié sous certaines hypothèses [134] [135] [136].
Soient un jet de particules et un nuage cible séparés par une distance .
Soient et le paramètre d'impact et l'angle relatif (cf figure
12.2). L'essentiel
des photons gamma observés proviennent d'une zone de paramètre d'impact
inférieur à
compte-tenu du
comportement exponentiel de la section efficace précédemment explicité. Le
nombre de nuages avec dans la zone d'émission de raies larges est
, où est le nombre total de nuages dans
la zone en question. Une émission quasi-constante a lieu si ce nombre est
grand, c'est-à-dire si
TeV, où est la fraction du ciel vue de
l'AGN couverte par des nuages,
cm et
cm
( désignant le rayon typique d'un nuage). Dans ce cas, le jet produit un
flux quasi-continu de gammas s'écrivant
Lors des récentes observations de Mrk501, le flux maximum détecté par CAT
était environ 7 fois le flux de la nébuleuse du Crabe. Ce qui signifie que le
flux détecté lors du sursaut le plus important est environ 90 fois
supérieur au flux quasi-constant de Mrk 501 en état bas [137].
D'où l'on peut déduire un rapport
entre les densités surfaciques des nuages responsables des états hauts et
bas. C'est, dans le cadre de ce modèle, une mesure de l'inhomogénéité de
la concentration de matière dans les nuages au voisinage l'AGN.
La durée de l'émission au TeV dans de tels sursauts est de l'ordre du temps
nécessaire au nuage pour croiser la ligne de visée. étant la vitesse du
nuage, celui-ci s'écrit:
Les observations de CAT mettent en évidence des temps typiques de l'ordre d'une journée pour les sursauts bien définis (c'est-à-dire montée et descente). On peut en déduire la distance entre les nuages de matière à l'origine des sursauts et le trou noir comme une fonction de la masse de ce dernier pour différentes valeurs raisonnables du rayon du nuage. Le résultat est donné sur la figure 12.3.
Le modèle prédit également un durcissement du spectre durant les sursauts
qui n'est pas incompatible avec les mesures de CAT.
Un dernier point fondamental est lié à la production corrélative de
rayonnements d'autres longueurs d'onde. La chaîne de production
consécutive à la collision du jet avec
un nuage enrichit soudainement le jet en électrons. A cause des lois
d'échelle de Feynman, leur spectre différentiel est proportionnel à celui
des gammas:
. Leur refroidissement
par effet Compton-inverse et synchrotron produit des photons optiques, X et
gammas mous retardés dans le temps. Le pic d'émission synchrotron des
électrons avec un facteur de Lorentz traversant un champ
magnétique perpendiculaire se déplaçant avec un facteur Doppler
le long du jet se trouve à une énergie
keV [138].
Les électrons perdent 50% de leur énergie initiale en un temps