Астрономы исследуют свойства скрытого сверхъяркого квазара

SED-графики соответствия COS-87529. Автор: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024). DOI: 10.1093/mnras/stae2221

Квазары, или квазизвездные объекты (КЗО), представляют собой активные ядра галактик (АЯГ) очень высокой светимости, а значит, ядра активных галактик, питаемые сверхмассивными черными дырами (СМЧД), испускающими электромагнитное излучение, наблюдаемое в радио-, инфракрасном, видимом, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах.

Они являются одними из самых ярких и самых далеких объектов в известной нам Вселенной и служат фундаментальными инструментами для многочисленных исследований в области астрофизики и космологии.

Обнаруженный в конце 2022 года, COS-87259 является гиперярким квазаром с красным смещением 6,85. AGN сильно затенено и имеет болометрическую светимость приблизительно в 50 триллионов солнечных светимостей. Такая высокая светимость предполагает, что этот объект питается сверхмассивной черной дырой с массой около 1,6 миллиарда солнечных масс.

В целом, по оценкам, звездная масса галактики составляет около 170 миллиардов солнечных масс, а скорость звездообразования (SFR) в ней оценивается на уровне 1300 солнечных масс в год.

Чтобы получить более подробную информацию о свойствах COS-87259, группа астрономов под руководством Хараламбии Варнавы из Европейского университета Кипра использовала недавно разработанный ими код подгонки байесовского спектрального распределения энергии (SED) SMART (анализ спектрального распределения энергии на основе цепей Маркова с моделями переноса излучения).

«Наш метод позволяет нам исследовать влияние четырех различных моделей тора активного ядра галактики и, следовательно, ограничить свойства затеняющего тора, а также количественно оценить неопределенности в доле активного ядра галактики галактик, массе черной дыры и скорости звездообразования подобранной галактики», — пояснили исследователи.

Команда Варнавы обнаружила, что модель тора АЯГ CYGNUS с конической дисковой геометрией наилучшим образом соответствует SED COS-87259. CYGNUS — это модель CYprus для галактик и их коллекции моделей переноса излучения NUclear Spectra.

Эта модель предсказывает долю AGN для галактики, превышающую 85%, и SFR, превышающую 1980 солнечных масс в год. Более того, предсказанная болометрическая светимость AGN была рассчитана на уровне 100 триллионов солнечных светимостей, что предполагает массу черной дыры около 3,2 миллиарда солнечных масс. Таким образом, все эти значения выше, чем считалось ранее.

По словам авторов статьи, результаты подразумевают, что тор в затененных квазарах, таких как COS-87259, имеет большой коэффициент покрытия, и эти объекты могут быть по крайней мере столь же многочисленны, как и незатененные квазары. Они добавили, что было бы очень интересно оценить пространственную плотность таких объектов в более крупных областях с хорошим инфракрасным покрытием, которые будут исследоваться космическими аппаратами, такими как Euclid ЕКА или Roman Space Telescope НАСА.

Больше информации: Charalambia Varnava et al., Exploring the properties of the obscured hyperluminous quasar COS-87259 at z = 6.853, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024). DOI: 10.1093/mnras/stae2221