Korzystając z europejskiej sieci VLBI (EVN), międzynarodowy zespół astronomów przeprowadził obserwacje obrazowe w wysokiej rozdzielczości potężnego i głośnego radiowo kwazara o dużym przesunięciu ku czerwieni, znanego jako J2102+6015. Wyniki kampanii obserwacyjnej, zaprezentowane 18 stycznia na serwerze preprint arXivmoże pomóc nam lepiej zrozumieć naturę tego osobliwego kwazara i innych potężnych źródeł radiowych.

Kwazary lub obiekty quasi-gwiazdowe (QSO) to niezwykle jasne, aktywne jądra galaktyczne (AGN) zawierające supermasywne centralne czarne dziury z dyskami akrecyjnymi. Ich przesunięcia ku czerwieni są mierzone na podstawie silnych linii widmowych, które dominują w ich widmach widzialnych i ultrafioletowych.

Astronomowie są szczególnie zainteresowani znalezieniem nowych kwazarów o wysokim przesunięciu ku czerwieni (przy przesunięciu ku czerwieni wyższym niż 4,5), ponieważ są to najjaśniejsze i najbardziej odległe zwarte obiekty w obserwowalnym wszechświecie. Widma takich QSO można wykorzystać do oszacowania masy supermasywnych czarnych dziur, które ograniczają modele ewolucji i formowania kwazarów. Dlatego kwazary o wysokim przesunięciu ku czerwieni mogą służyć jako potężne narzędzie do badania wczesnego Wszechświata.

J2102+6015 jest potężnym kwazarem radiowym o spektroskopowym przesunięciu ku czerwieni około 4,575 i wyróżniającej się złożonej strukturze radiowej. Jednak chociaż do tej pory przeprowadzono kilka obserwacji J2102+6015, jego prawdziwa natura pozostaje niepewna. Niektóre badania sugerowały, że może to być źródło gigahercowe o szczytowym widmie (GPS), podczas gdy inne sugerowały, że może to być młody zwarty obiekt symetryczny (CSO), z wyłączeniem scenariusza blazara.

Dlatego, aby rzucić więcej światła na właściwości J2102+6015, grupa astronomów kierowana przez Sándora Freya z Obserwatorium Konkoly w Budapeszcie na Węgrzech przeprowadziła bardzo długą analizę interferometrii bazowej (VLBI) tego źródła.

„Kwazar J2102+6015 nigdy nie był badany za pomocą VLBI w pasmach częstotliwości innych niż 2 i 8 GHz. Zmotywowani pozornie nieblazarową naturą i zagadkową masową strukturą radiową tego źródła, przeprowadziliśmy badania w pasmach 5 i 22 GHz eksperymenty obrazowania z europejską siecią VLBI (EVN) w czerwcu 2021 r.” – napisali naukowcy w artykule.

Nowe obserwacje VLBI pozwoliły zespołowi rozróżnić dwa główne elementy strukturalne J2102+6015 – jaśniejszą wschodnią (E) i słabszą zachodnią (W). Cechy te są znane z wcześniejszych zdjęć źródła, a ich separację obliczono na około 10 mas.

Co więcej, nowe obrazy EVN ujawniły słaby „centralny” komponent między cechami E i W, który może być rdzeniem CSO. Ogólnie rzecz biorąc, wyniki wskazują na wolno rosnący dżet w fazie CSO, co jest zgodne z oczekiwaniami z poprzednich badań. Zdaniem astronomów oznacza to, że wraz z rozszerzaniem się źródła moc radiowa będzie rosła wraz z upływem czasu.

Naukowcy zauważyli, że J2102+6015 jest zatem młodym źródłem radiowym, którego dżety są źle ustawione w stosunku do linii wzroku. Wydaje się, że kwazar doświadcza quasi-okresowych zmian, trwających około trzech lat, w swojej absolutnej pozycji.

© 2023 Sieć Science X