Изображение LOFAR VLBI расширенного радиоджета J1601+3102 на частоте 144 МГц, наложенное на оптическое изображение Z-диапазона, полученное в рамках DESI Legacy Imaging Survey. Фото предоставлено: arXiv (2024 г.). DOI: 10.48550/arxiv.2411.16838.
Международная группа астрономов наблюдала чрезвычайно громкий квазар под названием J1601+3102. В результате они обнаружили, что в квазаре находится большой протяженный радиоджет. Об открытии сообщается в исследовательской статье, опубликованной 25 ноября на сервере препринтов arXiv.
Квазары или квазизвездные объекты (КЗО) представляют собой активные ядра галактик (АЯГ) очень высокой светимости, питаемые сверхмассивными черными дырами (СМЧД) и излучающие электромагнитное излучение, наблюдаемое в радио-, инфракрасном, видимом, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. Они являются одними из самых ярких и далеких объектов в известной Вселенной и служат фундаментальным инструментом для многочисленных исследований в области астрофизики и космологии.
J1601+3102 — чрезвычайно громкий квазар с красным смещением 4,9, открытый в 2022 году. Он имеет радиопоток 69 мЯн, болометрическую светимость около 26 кватродезиллионов Эрг/с и крутой спектральный индекс.
Недавно группа астрономов под руководством Анниек Джоан Глудеманс из обсерватории Джемини решила поближе изучить J1601+3102 в надежде пролить больше света на ее свойства. Для этой цели они использовали Low Frequency Array (LOFAR) — большой и чувствительный радиотелескоп, работающий на низких радиочастотах. Наблюдения были дополнены данными спектрографа ближнего инфракрасного диапазона Gemini (GNIRS).
«Мы разработали LOFAR VLBI. [very long baseline interferometry] «Изображение на частоте 144 МГц и наблюдение за квазаром с помощью Gemini/GNIRS для получения его (ближнего) инфракрасного спектра», — пишут исследователи в статье.
Изображения LOFAR показали, что J1601+3102 имеет обширную радиоструктуру, включающую северную радиодолю, южную радиодолю и ядро. Северная доля расположена примерно в 29 000 световых годах от оптического квазара и имеет общую плотность потока 50,6 мЯн, тогда как южная доля находится на расстоянии 185 800 световых лет и имеет общую плотность потока 10,5 мЯн.
Таким образом, эти результаты позволяют предположить, что J1601+3102 имеет радиоджет огромного размера, по меньшей мере, 215 000 световых лет. Астрономы отметили, что это лишь нижний предел, поскольку физический размер джета, вероятно, будет больше из-за эффектов проекции, вызванных углом обзора. Они добавили, что Джет J1601+3102, таким образом, является самым протяженным радиоджетом, когда-либо наблюдавшимся при красном смещении более 4,0.
Исследование также показало, что масса СМЧД в J1601+3102 составляет около 450 миллионов солнечных масс. Это значение обычно ниже, чем у СМЧД в известных квазарах с большим красным смещением. Таким образом, авторы статьи пришли к выводу, что исключительная масса черной дыры не является строго необходимой для образования мощных джетов в квазарах.
