В квазаре J1601+3102 обнаружен большой радиовыброс

Изображение LOFAR VLBI протяженного радиоджета J1601+3102 на частоте 144 МГц, наложенное на оптическое изображение в z-диапазоне DESI Legacy Imaging Survey. Автор: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2411.16838

Международная группа астрономов наблюдала чрезвычайно громкий радиосигнал квазара, известный как J1601+3102. В результате они обнаружили, что квазар содержит большой протяженный радиовыброс. Об открытии сообщается в исследовательской статье, опубликованной 25 ноября на сервере препринтов arXiv.

Квазары, или квазизвездные объекты (QSO), являются активными ядрами галактик (AGN) очень высокой светимости, питаемыми сверхмассивными черными дырами (SMBH), испускающими электромагнитное излучение, наблюдаемое в радио, инфракрасном, видимом, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. Они являются одними из самых ярких и самых далеких объектов в известной Вселенной и служат фундаментальными инструментами для многочисленных исследований в астрофизике, а также космологии.

J1601+3102 — чрезвычайно радиогромкий квазар с красным смещением 4,9, открытый в 2022 году. Он имеет радиопоток на уровне 69 мЯн, болометрическую светимость около 26 кваттуордециллионов эрг/с и крутой спектральный индекс.

Недавно группа астрономов под руководством Анниек Джоан Глоудеманс из обсерватории Gemini решила более подробно рассмотреть J1601+3102, надеясь пролить больше света на его свойства. Для этой цели они использовали низкочастотную решетку (LOFAR) — большой и чувствительный радиотелескоп, работающий на низких радиочастотах. Наблюдения были дополнены данными спектрографа Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS).

«Мы построили изображение LOFAR VLBI [интерферометрия со сверхдлинной базой] на частоте 144 МГц и наблюдали квазар с помощью Gemini/GNIRS, чтобы получить его (ближний) инфракрасный спектр», — пишут исследователи в статье.

Изображения LOFAR показали, что J1601+3102 имеет расширенную радиоструктуру, включающую северный радиолепесток, южный радиолепесток и ядро. Северный лепесток расположен примерно в 29 000 световых годах от оптического квазара и имеет общую плотность потока 50,6 мЯн, тогда как южный находится на расстоянии 185 800 световых лет с общей плотностью потока 10,5 мЯн.

Таким образом, эти результаты указывают на то, что J1601+3102 имеет радиоджет с огромным размером не менее 215 000 световых лет. Астрономы отметили, что это всего лишь нижний предел, поскольку физический размер джета, вероятно, больше из-за проекционных эффектов, вызванных углом обзора. Они добавили, что джет J1601+3102, таким образом, является самым протяженным радиоджетом, когда-либо наблюдавшимся при красном смещении выше 4,0.

Исследование также показало, что масса сверхмассивной черной дыры в J1601+3102 составляет приблизительно 450 миллионов солнечных масс. Это значение, как правило, ниже по сравнению с сверхмассивными черными дырами в известных квазарах с высоким красным смещением. Таким образом, авторы статьи пришли к выводу, что исключительная масса черной дыры не является строго необходимой для генерации мощных джетов в квазарах.

Больше информации: Anniek J. Gloudemans et al, Monster radio jet (>66 kpc) observed in quasar at z~5, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2411.16838