Met behulp van de Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) van de Very Large Telescope (VLT) in Chili heeft een internationaal team van astronomen een lichtgevende quasar geïnspecteerd die bekend staat als PDS 456. Resultaten van de observatiecampagne, gepubliceerd op 26 maart op de pre-print server arXiv , werpen meer licht op de geïoniseerde emissie van deze quasar.

Quasars, of quasi-stellaire objecten (QSO's) zijn actieve galactische kernen (AGN) met een zeer hoge helderheid, die elektromagnetische straling uitzenden die waarneembaar is in radio-, infrarood-, zichtbare, ultraviolette en röntgengolflengten. Ze behoren tot de helderste en meest afgelegen objecten in het bekende universum en dienen als fundamentele hulpmiddelen voor talloze studies in de astrofysica en de kosmologie. Quasars zijn bijvoorbeeld gebruikt om de grootschalige structuur van het universum en het tijdperk van reïonisatie te onderzoeken. Ze verbeterden ook ons ​​begrip van de dynamiek van superzware zwarte gaten en het intergalactische medium.

Met een roodverschuiving van 0,185 is PDS 456 een nabijgelegen lichtgevende radiostilte quasar. Met een bolometrische helderheid van één quattuordecillion erg/s is het de meest lichtgevende radiostille quasar bij een roodverschuiving van minder dan 0,3. Uit eerdere waarnemingen van PDS 456 is gebleken dat deze relativistische en krachtige ultrasnelle röntgenwinden vertoont, en een enorme en klonterige moleculaire uitstroom van koolmonoxide die zich tot 16.000 lichtjaar oostwaarts van de kern uitstrekt.

Een groep astronomen onder leiding van Andrea Travascio van de Universiteit van Milano-Bicocca in Italië besloot gebruik te maken van het grote gezichtsveld van MUSE om PDS 456 te onderzoeken. MUSE stelde het team van Travascio in staat om met ongekend detail de geïoniseerde emissie van deze quasar in kaart te brengen met een meerschalige, meerfasige uitstroom.

Allereerst laten de waarnemingen zien dat PDS 456 zich in een complexe omgeving bevindt die wordt gekenmerkt door de diffuse emissie van geïoniseerd gas die zich uitstrekt tot een maximale geprojecteerde afstand van 150.000 lichtjaar. Deze omgeving omvat een gasreservoir met een massa van ongeveer 10 tot 100 miljoen zonsmassa's, acht begeleidende sterrenstelsels en een meerfasige uitstroom.

MUSE-waarnemingen identificeerden een uitstroom van dubbel geïoniseerde zuurstof met een snelheid van 600 km/s. De uitstroom heeft een verwachte omvang van ongeveer 65.000 lichtjaar en een snelheidsgradiënt langs de oost-west richting. De uitstroommassasnelheid werd berekend op een niveau van 2,3 zonsmassa's per jaar, wat aanzienlijk lager is dan in quasars met vergelijkbare bolometrische helderheid.

Uit de studie bleek dat de waterstof-alfa-uitstroom een ​​vergelijkbare schaal, morfologie en kinematica vertoont als de moleculaire uitstroom van koolmonoxide. Deze bevinding suggereert dat deze twee componenten tot dezelfde meerfasige uitstroom behoren en voortkomen uit dezelfde eerdere AGN-feedbackepisode.

Al met al onderstreepten de auteurs van het artikel dat de nieuwe resultaten belangrijke inzichten opleveren in de complexe wisselwerking tussen de verschillende fasen van door AGN aangedreven uitstromen en de rijkdom van de circumgalactische omgeving van PDS 456.

"Dit kan helpen bij het plannen en uitvoeren van toekomstig multibandonderzoek naar de eigenschappen van de lichtgevende quasars die op kosmische middagen schijnen", concludeerden de onderzoekers.

Meer informatie: A. Travascio et al, MUSE-weergave van PDS 456:wind op kpc-schaal, uitgebreid geïoniseerd gas en nabije omgeving, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.18043

Journaalinformatie: arXiv

© 2024 Science X Netwerk