La composante leptonique des particules non-thermiques dans les jets est à l'origine des radiations synchrotron, bien connues, depuis la radio jusqu'aux rayons X [171] [172] [173]. Les radio-sources à spectre plat sont caractérisées par des jets orientés à petit angle par rapport à la direction de visée, induisant par là-même un "boost" Doppler. Le modèle du "blazar à protons" considère des jets constitués d'électrons et de protons.
Etant donné que l'accélération des particules a lieu dans les jets radio, il est très vraisemblable que le phénomène ne touche pas simplement les électrons (et positons) mais aussi les protons et les noyaux. Mannheim & Biermann [109] ont montré que le spectre peut être expliqué par un mécanisme de cascades induites par des protons, si les protons sont accélérés par choc jusqu'à GeV. L'indice du spectre de la cascade est toujours plus dur que , ce qui produit une luminosité piquant dans la bande gamma.
Afin d'utiliser ce modèle pour comprendre l'origine des rayons cosmiques, il est nécessaire de spécifier la distribution des électrons et des protons dans un élément de volume de plasma contraint. Le modèle de Blandford & Königl [174] sert de base. Il faut noter qu'un canal de refroidissement important pour les protons réside dans la production de photo-mésons (surtout des pions). La désintégration des pions donne des neutrinos, des paires et des photons gamma. Les fractions neutres et électromagnétiques de la distribution des pions ont toutes les deux des conséquences observationnelles importantes.
Au contraire des neutrinos, la composante électromagnétique injectée dans les jets compacts à des énergies bien au-delà du TeV n'est observable qu'au travers de plusieurs cycles de retraitement avec création de paires et rayonnement synchrotron. Les photons cible sont encore issus des électrons primaires. Ces cascades électromagnétiques redistribuent l'énergie bien en-dessous de l'énergie critique pour laquelle le jet devient opaque dans la gamme du TeV [175] [176].