Met behulp van het Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE)-instrument hebben astronomen een uitgebreide en brede Lyman-alfa-emissie ontdekt in de vorm van een nevel rond de quasar J1605-0112. De bevinding wordt op 9 februari gerapporteerd in een paper gepubliceerd op de arXiv pre-print repository.

J1605-0112 is een radiostille quasar met een roodverschuiving van 4,92. Astronomen hebben dit object geclassificeerd als een van de brede absorptielijn (BAL) quasars. Hoewel BAL-quasars al meer dan 30 jaar worden bestudeerd, onderzoekers weten nog steeds niet waarom in dergelijke objecten brede absorptielijnen worden waargenomen.

Om dit fenomeen te begrijpen, een Europees team van astronomen onder leiding van Michele Ginolfi van het Rome Observatorium, Italië, heeft een waarnemingscampagne uitgevoerd met behulp van de MUSE-brede integrale-veldspectrograaf die is geïnstalleerd op ESO's Very Large Telescope (VLT) in Chili. Ze gebruikten dit instrument om meer inzicht te krijgen in de aard van BAL-quasars en om de Lyman-alfa-emissie rond dergelijke objecten te analyseren.

MUSE-waarnemingen uitgevoerd door Ginolfi's team resulteerden in het identificeren van een Lyman-alfa-emissie rond J1605-0112, vormen een nevel rond deze quasar.

"In dit werk, we rapporteren diepe MUSE-waarnemingen van een Broad Absorption Line (BAL) quasar op z ~ 5, het onthullen van een Lyα-nevel met een maximale geprojecteerde lineaire grootte van ~ 60 kpc rond de quasar, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

Zoals opgemerkt in de studie, deze nevel is bijna 200, 000 lichtjaar groot. Daarom, het lijkt kleiner te zijn dan de typische nevels die met MUSE worden gedetecteerd rond quasars bij lagere roodverschuivingen (tussen drie en vier), die meestal meer dan twee keer zo groot zijn. De onderzoekers gaan ervan uit dat een dergelijk verschil in grootte intrinsiek is en geen artefact is van het dimmen van de helderheid van het kosmologische oppervlak.

De studie wees uit dat het circulair gemiddelde radiale profiel van de oppervlaktehelderheid van de nieuw gedetecteerde nevel een steilere helling vertoont dan typische nevels bij lagere roodverschuivingen en een minder uitgebreide gasverdeling aangeeft. Echter, de auteurs van het artikel voegden eraan toe dat enkele nevels met een lagere roodverschuiving een grote variabiliteit vertonen in termen van radiale profielen.

Verder, de onderzoekers benadrukken dat de snelheidsdispersiekaart van de Lyman-alfa-emissie een bijzonder sterke verbreding van de lijn in de binnenste gebieden van de nevel laat zien - hoger dan gewoonlijk waargenomen in vergelijkbare nevels. "Anders dan de typische nevels rond radiostille niet-BAL-quasars, in de binnenste regionen (~10 kpc) van het circumgalactische medium (CGM) van onze bron, de snelheidsspreiding van de Lyα-emissie is erg hoog (FWHM> 1, 000 km s ⁻¹ ), ' staat er in de krant.

De onderzoekers proberen een dergelijke sterke verbreding van de Lyman-alpha-lijn te verklaren, toe te schrijven aan het BAL-karakter van J1605-0112. Ze suggereren dat deze verbreding zowel zeer turbulent circumgalactisch gas kan traceren als uitstromend materiaal dat uit de melkweg is ontsnapt.

"De grote FWHM van de Lyα kan de grootschalige uitstroom in verband met de BAL direct traceren. Zelfs als de Lyα het uitstroomgas niet direct volgt, zoals gesuggereerd door de nuldetectie van de CIV-lijn, mogelijk wijzend op een lage gasmetalliteit, de uitstroom kan hoe dan ook aanzienlijke turbulentie in de CGM veroorzaken, wat kan resulteren in de waargenomen verbreding, ’ concludeerden de astronomen.

© 2018 Fys.org