Международная группа астрономов, возглавляемая Анниек Джоан Глоудеманс из обсерватории Gemini, обнаружила чрезвычайно протяжённый радиовыброс в квазаре J1601+3102, используя данные низкочастотной решетки (LOFAR) и спектрографа Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS).

Квазары, или квазизвёздные объекты (QSO), являются активными ядрами галактик (AGN) с очень высокой светимостью, питаемыми сверхмассивными чёрными дырами (SMBH). Они испускают электромагнитное излучение в радио, инфракрасном, видимом, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах, что делает их одними из самых ярких объектов во Вселенной.

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.

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

Используя LOFAR VLBI (интерферометрия со сверхдлинной базой) на частоте 144 МГц и данные GNIRS, исследователи построили изображение квазара и обнаружили 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.

Эти результаты указывают на то, что J1601+3102 имеет радиоджет с размером не менее 215 000 световых лет, что делает его самым протяжённым радиоджетом, когда-либо наблюдавшимся при красном смещении выше 4,0. Астрономы отметили, что физический размер джета, вероятно, больше из-за проекционных эффектов, вызванных углом обзора.

Исследование также показало, что масса сверхмассивной чёрной дыры в J1601+3102 составляет приблизительно 450 миллионов солнечных масс, что ниже по сравнению с сверхмассивными чёрными дырами в известных квазарах с высоким красным смещением. Авторы статьи пришли к выводу, что исключительная масса чёрной дыры не является строго необходимой для генерации мощных джетов в квазарах.

«Мы построили изображение LOFAR VLBI на частоте 144 МГц и наблюдали квазар с помощью Gemini/GNIRS, чтобы получить его ближний инфракрасный спектр. Результаты показывают, что J1601+3102 имеет радиоджет с огромным размером не менее 215 000 световых лет, что делает его самым протяжённым радиоджетом, когда-либо наблюдавшимся при красном смещении выше 4,0», — пишут исследователи.

Это открытие предоставляет ценную информацию для понимания свойств квазаров и их роли в эволюции галактик.

Подробнее на iXBT