Спектр квазара J1007+2115. Изображение предоставлено: Лю и др., 2024 г.
Международная группа астрономов использовала космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для спектроскопических наблюдений светящегося квазара под названием J1007+2115. Они обнаружили быстрый поток энергии, исходящий из родной галактики квазара. Открытие было раскрыто в статье, опубликованной 20 сентября на сервере препринтов arXiv.
Квазары или квазизвездные объекты (КЗО) представляют собой активные ядра галактик (АЯГ) очень высокой светимости, которые излучают электромагнитное излучение, которое можно наблюдать в радио-, инфракрасном, видимом, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах волн.
Они являются одними из самых ярких и далеких объектов в известной Вселенной и служат фундаментальным инструментом для многочисленных исследований в области астрофизики и космологии. Например, квазары использовались для изучения крупномасштабной структуры Вселенной и эпохи реионизации. Они также улучшили наше понимание динамики сверхмассивных черных дыр и межгалактической среды.
Имея красное смещение 7,51, J1007+2115 является одним из квазаров с самым высоким красным смещением, известных на сегодняшний день. Она имеет болометрическую светимость около 204 кватуордециллионов эрг/с, а ее черная дыра имеет массу около 1,43 миллиарда солнечных масс.
Предыдущие наблюдения J1007+2115 показали, что ее родительская галактика содержит большое количество молекулярного газа и пыли с массой от 22 до 0,17 миллиарда солнечных масс. Кроме того, в этой галактике происходит быстрое звездообразование, поскольку скорость ее звездообразования оценивается в 80–250 солнечных масс в год.
Теперь группа астрономов под руководством Вэйчжэ Лю из обсерватории Стюарда в Тусоне, штат Аризона, сообщает о новых открытиях в отношении хозяина J1007+2115. Используя встроенный полевой прибор NIRSpec на борту JWST, они выявили обширный выброс дважды ионизированного кислорода (O III). Это излучение имеет сильное голубое смещение и простирается примерно на 6500 световых лет от квазара.
Дальнейший анализ показал, что излучение, скорее всего, было вызвано быстрым оттоком в родной галактике этого квазара. Принимая во внимание большое красное смещение квазара, можно сделать вывод, что это самый ранний из известных на данный момент истечений в галактическом масштабе.
Согласно статье, скорость истечения импульса составляет около 3,7 ундециллиона дин, что составляет около 61% силы радиационного давления, обеспечиваемой квазаром. Кроме того, скорость истечения кинетической энергии на уровне 0,36 кватуордециллионов эрг/с составляет около 0,2 процента болометрической светимости квазара. Эти результаты позволяют предположить, что квазар достаточно мощный, чтобы легко управлять истечением.
Исследование показало, что поток имеет высокую скорость около 2100 км/с, что позволяет предположить, что он может легко покинуть родительскую галактику. Скорость истечения массы оценивалась на уровне 300 солнечных масс в год, а средний динамический временной масштаб истечения оценивался примерно в 1,7 млн лет.
