Med hjälp av instrumentet Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) har astronomer upptäckt en utökad och bred Lyman-alfa-emission i form av en nebulosa runt kvasaren J1605-0112. Fyndet rapporteras den 9 februari i en artikel publicerad på arXiv pre-print repository.

J1605-0112 är en radiotyst kvasar med en rödförskjutning på 4,92. Astronomer har klassificerat detta objekt som en av kvasarerna med bred absorptionslinje (BAL). Även om BAL-quasarer har studerats i över 30 år, forskare är fortfarande osäkra på varför breda absorptionslinjer observeras i sådana föremål.

För att förstå detta fenomen, ett europeiskt team av astronomer under ledning av Michele Ginolfi från Roms observatorium, Italien, har genomfört en observationskampanj med hjälp av MUSE wide integral field spectrograph installerad på ESO:s Very Large Telescope (VLT) i Chile. De använde det här instrumentet för att avslöja mer insikter i BAL-kvasarernas natur och för att analysera Lyman-alfa-emission som omger sådana objekt.

MUSE-observationer utförda av Ginolfis team resulterade i att en Lyman-alfa-emission identifierades runt J1605-0112, bildar en nebulosa som omger denna kvasar.

"I det här arbetet, vi rapporterar djupa MUSE-observationer av en Broad Absorption Line (BAL) kvasar vid z ~ 5, avslöjar en Lyα-nebulosa med en maximal projicerad linjär storlek på ~60 kpc runt kvasaren, " skrev forskarna i tidningen.

Som noterats i studien, denna nebulosa är nästan 200, 000 ljusår i storlek. Därför, det verkar vara mindre än typiska nebulosor som detekteras med MUSE runt kvasarer vid lägre rödförskjutningar (mellan tre och fyra), som vanligtvis är mer än två gånger större. Forskarna antar att en sådan storleksskillnad är inneboende och inte en artefakt av den kosmologiska dämpningen av ytans ljusstyrka.

Studien fann att den cirkulärt genomsnittliga radiella profilen för ytljusstyrkan för den nyligen upptäckta nebulosan visar en brantare lutning än typiska nebulosor vid lägre rödförskjutningar och indikerar en mindre utsträckt gasfördelning. Dock, författarna till tidningen tillade att enstaka nebulosor vid lägre rödförskjutning visar en stor variation i termer av radiella profiler.

Vidare, forskarna betonar att hastighetsspridningskartan för Lyman-alfa-emissionen visar en särskilt hög breddning av linjen i nebulosans inre regioner – högre än vad som vanligtvis observeras i liknande nebulosor. "Till skillnad från de typiska nebulosorna runt radiotysta icke-BAL kvasarer, i de inre regionerna (~10 kpc) av det cirkumgalaktiska mediet (CGM) av vår källa, hastighetsspridningen av Lyα-emissionen är mycket hög (FWHM> 1, 000 km s ⁻¹ ), " står det i tidningen.

Forskarna försöker förklara en sådan hög breddning av Lyman-alfa-linjen, hänför det till BAL-karaktären hos J1605-0112. De föreslår att denna breddning kan spåra både mycket turbulent cirkumgalaktisk gas såväl som utströmmande material som rymt från galaxen.

"Den stora FWHM av Lyα kan direkt spåra det storskaliga utflödet som är associerat med BAL. Även om Lyα inte direkt spårar utflödesgasen, som föreslås av nolldetekteringen av CIV-linjen, möjligen pekar på en låg gasmetallicitet, utflödet kan hur som helst introducera betydande turbulens i CGM, vilket kan resultera i den observerade breddningen, ", avslutade astronomerna.

© 2018 Phys.org