Met behulp van NASA's Chandra-ruimtevaartuig, astronomen hebben drie nieuwe ultraviolet-heldere radiostille quasars ontdekt met een hoge roodverschuiving en hun elementaire röntgeneigenschappen gemeten. Het nieuw gevonden quasi-stellaire object blijkt de helderste in UV te zijn van de bekende radiostille quasars met een hoge roodverschuiving. De bevinding wordt gepresenteerd in een paper die op 2 november is gepubliceerd op arXiv.org.

quasars, of quasi-stellaire objecten (QSO's), zijn extreem lichtgevende actieve galactische kernen (AGN) die superzware centrale zwarte gaten met accretieschijven bevatten. Hun roodverschuiving wordt gemeten aan de hand van de sterke spectraallijnen die hun zichtbare en ultraviolette spectra domineren.

Astronomen zijn vooral geïnteresseerd in het vinden van nieuwe quasars met een hoge roodverschuiving (met een roodverschuiving hoger dan 5,0), aangezien dit de meest lichtgevende en meest afgelegen compacte objecten in het waarneembare heelal zijn. Spectra van dergelijke QSO's kunnen worden gebruikt om de massa van superzware zwarte gaten te schatten die de evolutie- en vormingsmodellen van quasars beperken. Daarom, quasars met een hoge roodverschuiving zouden kunnen dienen als een krachtig hulpmiddel om het vroege universum te onderzoeken.

Onlangs, een team van astronomen onder leiding van Jiang-Tao Li van de Universiteit van Michigan, heeft Chandra gebruikt om vervolgobservaties uit te voeren van zeer lichtgevende radiostille quasars. Ze ontdekten dat drie van hen, aangeduid met J002526-014532, J074749+115352 en J220226+150952, zijn de UV-helderste radio-stilte gedetecteerd bij een roodverschuiving van meer dan 5,0.

"In deze krant, we presenteren nieuwe Chandra-waarnemingen van drie UV-heldere quasars op z> 5, ’ schreven de astronomen in de krant.

De drie quasars die in het onderzoek zijn gerapporteerd, hebben een rustframe van 2-10 keV van meer dan 1 quattuordecillion erg/s en de fotonindex van de röntgenkrachtwet is goed beperkt - in het bereik van 1,6 tot 2,1. Bij een roodverschuiving van 5,26, J074749+115352 bleek de röntgenhelderste radiostille quasar met hoge roodverschuiving te zijn, met een gemiddelde waargenomen röntgenflux op een niveau van 0,0349 picoergs/s/cm ² .

Volgens de studie, de hoge röntgenflux van J074749+115352 maakt hem uniek voor timinganalyse op een tijdschaal van enkele uren bij zo'n hoge roodverschuiving. De astronomen merkten op dat er twee toestanden zijn in de röntgenvariatie van deze quasar:een "hoge zachte" toestand met een gemiddelde röntgenflux van ongeveer 2,7 keer groter dan die van de "lage harde" toestand. De massa van het superzware zwarte gat van deze quasar werd geschat op ongeveer 1,82 miljard zonsmassa's.

Door de pas ontdekte drie quasars te vergelijken met andere objecten met een hoge roodverschuiving van dit type, de onderzoekers onderstreepten hoe uniek J074749+115352 is.

"We ontdekken dat J074749+115352 buitengewoon helder is voor röntgenstraling, met een gemiddelde _OS =−1,46 ± 0,02 en 2-10 keV bolometrische correctiefactor L _bol /L _2−10keV =42,4 ± 5,8; beide wijken aanzienlijk af van enkele goed gedefinieerde schaalrelaties. Deze quasar heeft ook een hoge Eddington-ratio van λ _Eddo =2,25 ± 0,09, " legden de auteurs van het artikel uit.

Echter, ze voegden eraan toe dat er meer röntgen- en infraroodwaarnemingen nodig zijn om de aard te bevestigen en de eigenschappen van dit QSO beter te begrijpen.

© 2020 Wetenschap X Netwerk