Ett internationellt team av astronomer har upptäckt en ny lysande kvasar med en rödförskjutning på 7,02. Det nyfunna kvasi-stjärnobjektet (QSO), betecknad DELS J003836.10–152723.6, är den mest lysande kvasaren som är känd vid en rödförskjutning på över 7,0. Upptäckten rapporteras i en tidning som publicerades den 29 oktober på arXiv pre-print repository.

Drivs av de mest massiva svarta hålen, ljusa kvasarer vid hög rödförskjutning är viktiga för astronomer eftersom de uppfattas som de ljusaste fyrarna som belyser universums kemiska utveckling mest effektivt. De är de mest lysande och mest avlägsna, kompakta föremål i det observerbara universum och deras spektrum kan användas, till exempel, för att uppskatta massan av supermassiva svarta hål (SMBH).

Dock, QSO:er med hög rödförskjutning är extremt sällsynta och svåra att hitta. Än så länge, endast två kvasarer med rödförskjutningar över 7,0 har identifierats. Detta begränsar vår förståelse av SMBH tillväxtmekanism och återjoniseringshistoria.

Nu, en grupp forskare ledd av Feige Wang vid University of California, Santa Barbara (UCSB) tillkännagav fyndet av en ny kvasar med en rödförskjutning över 7,0. Den nya upptäckten är en del av teamets pågående sökning efter avlägsna kvasarer och gjordes med fotometriska data från DESI Legacy Imaging Survey (DELS), Pan-STARRS1 (PS1) bildundersökning, samt Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) mid-infrared all-sky survey.

"I detta brev, vi rapporterar upptäckten av en lysande kvasar vid z =7,021, DELS J003836.10–152723.6 (hädanefter J0038–1527), " skrev astronomerna i tidningen.

Teamet fann att DELS J003836.10–152723.6 har en absolut magnitud vid viloramvåglängden 1450 Å på –27,1 och en bolometrisk ljusstyrka på cirka 56 biljoner solljusstyrkor. Dessa värden gör den till den mest lysande kvasaren med en rödförskjutning på över 7,0 som är känd hittills.

Enligt tidningen, DELS J003836.10–152723.6 är värd för ett svart hål med en massa på cirka 1,33 miljarder solmassor. Detta svarta hål ökar vid Eddington -gränsen, med ett Eddington-förhållande på 1,25. Forskarna tillade att för att växa ett så massivt svart hål vid en rödförskjutning eller runt 7,0, det är nödvändigt att ha antingen massiva frösvarta hål, eller avsnitt av super-Eddington-tillväxt, eller en mycket låg strålningseffektivitet.

"Förekomsten av sådana SMBHs vid EoR [epok av återjonisering] kräver antingen massiva frön eller episoder av super-Eddington-accretion under en typisk strålningseffektivitet på cirka 0,1. Annars, strålningseffektiviteten måste vara mycket lägre än för tunna skivor, " står det i tidningen.

Vidare, astronomerna fann att den breda Civ-emissionslinjen för denna kvasar är blåförskjuten med mer än 3, 000 km/s till den systemiska rödförskjutningen. Studien avslöjade också tre extremt höga hastigheter Civ breda absorptionslinjer (BAL) med hastighet från 0,08 till 0,14 gånger ljusets hastighet och totala balnicitetsindex på mer än 5, 000 km/s, vilket indikerar förekomsten av relativistiska utflöden i kvasaren.

Författarna till artikeln drog slutsatsen att resultaten gör DELS J003836.10–152723.6 till den första kvasaren som hittades vid återjoniseringens epok med så starka utflöden. Därav, den nyupptäckta kvasaren kan vara ett utmärkt mål för framtida djupröntgen- och (sub)millimeterobservationer som syftar till att studera aktiva galaktiska kärnor (AGN)-feedback om bildandet och tillväxten av de mest massiva galaxerna i det tidiga universum.

© 2018 Science X Network