Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili, een internationaal team van astronomen heeft waarnemingen gedaan van HSC J120505.09-000027.9 - de verste rode quasar die tot nu toe is gedetecteerd en heeft ontdekt dat deze een uitgebreide emissie van geïoniseerde koolstof vertoont. De bevinding wordt gerapporteerd in een paper die op 4 januari 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. Sommige QSO's zijn stofrood, vandaar de bijnaam rode quasars. Deze objecten hebben een niet te verwaarlozen hoeveelheid stofuitdoving, maar zijn niet volledig verduisterd.

Astronomen zijn vooral geïnteresseerd in het bestuderen van 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.

Bij een roodverschuiving van 6,72 en met rood worden van stof op een niveau van, HSC J120505.09-000027.9 (kortweg J1205-0000) is de verste rode quasar die tot nu toe bekend is en de enige rode quasar met een hoge roodverschuiving die tot nu toe is geïdentificeerd. Eerdere waarnemingen hebben aangetoond dat de quasar ook prominente brede absorptielijnen (BAL's) vertoont, wat wijst op het bestaan ​​van nucleaire snelle uitstroom.

Om meer inzicht te krijgen in deze nucleaire uitstroom van J1205−0000 en om de emissie van deze bron in het algemeen beter te begrijpen, een groep astronomen onder leiding van Takuma Izumi van de National Astronomical Observatory of Japan heeft met ALMA [C II] 158 µm lijn- en ver-infrarood (FIR) continuüm-emissiewaarnemingen in de richting van deze quasar uitgevoerd.

"We hebben op 26 februari de roodverschoven [C II]-lijn en FIR-continuüm-emissie van J1205-0000 in Band 6 waargenomen, 2020, met 41 antennes. Onze waarnemingen werden uitgevoerd in een enkele punt met een gezichtsveld van 24′′, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

Uit het onderzoek bleek dat de C II-emissie ruimtelijk groter is (op schalen van meer dan 16, 300 lichtjaar) dan de FIR continuüm emissie. De lichtsterkte van de CII-lijn ligt op een niveau van 1,9 miljard zonnelichtsterkten, terwijl de FIR-continuümemissie helderder lijkt te zijn - met een helderheid van ongeveer 2,7 biljoen zonne-helderheden.

Met de verkregen helderheidswaarden kon het team de bovengrens berekenen voor de stervormingssnelheid (SFR) van het gaststelsel van J1205−0000. Ze ontdekten dat de SFR niet meer dan 575 zonsmassa's per jaar mag bedragen.

De oorsprong van de gedetecteerde ruimtelijk uitgebreide C II-emissie is nog steeds onzeker. Volgens de auteurs van het artikel, mogelijke verklaringen zijn onder meer begeleidende / samensmeltende sterrenstelsels en koude uitstroom. Ze voegden eraan toe dat beide scenario's goed passen in het door fusie veroorzaakte evolutiescenario van sterrenstelsels.

"Als de uitgebreide structuur te wijten is aan (meerdere) begeleidende / samensmeltende sterrenstelsels, dit geeft aan dat deze rode quasar inderdaad ontstaat met een fusiegebeurtenis. [...] Als de verlengde structuur te wijten is aan koude uitstromen, we kunnen stellen dat deze rode quasar zich in een belangrijke overgangsfase bevindt van een stoffige starburst door het omringende medium te blazen, ’ concludeerden de astronomen.

© 2021 Science X Network