Espectros de [N II] 122 µm en SDSS J2310 + 1855. Crédito:Li et al., 2020.
Usando el Observatorio ALMA, un equipo internacional de astrónomos ha llevado a cabo una campaña de observación del medio interestelar (ISM) en una galaxia anfitriona de un quásar de alto corrimiento al rojo conocido como SDSS J231038.88 + 185519.7 (SDSS J2310 + 1855 para abreviar). Resultados de las observaciones, publicado el 24 de julio en arXiv.org, podría mejorar el conocimiento de las propiedades y la naturaleza de este cuásar.
Objetos cuasi estelares (QSO), o quásares, son núcleos galácticos activos (AGN) extremadamente luminosos que contienen agujeros negros centrales supermasivos con discos de acreción. Sus desplazamientos al rojo se miden a partir de las fuertes líneas espectrales que dominan sus espectros visible y ultravioleta. Todos los espectros de cuásares observados tienen corrimientos al rojo entre 0,056 y 7,54.
Los astrónomos están especialmente interesados en encontrar nuevos quásares de alto corrimiento al rojo (con corrimiento al rojo por encima de 6.0) ya que son los objetos compactos más luminosos y más distantes del universo observable. Las observaciones de ISM en las galaxias anfitrionas de los cuásares de alto corrimiento al rojo tienen el potencial de revelar información crucial sobre el proceso de formación y evolución de las galaxias. También pueden ser útiles para avanzar en la comprensión de cómo crecen los agujeros negros supermasivos.
Con un corrimiento al rojo de aproximadamente 6,003, SDSS J2310 + 1855 es uno de los cuásares de alto corrimiento al rojo más brillantes en el infrarrojo lejano conocido hasta la fecha. Estudios previos del ISM de la galaxia anfitriona de este QSO han descubierto la presencia de gas molecular altamente excitado con complejos mecanismos de excitación en los que podría estar involucrado el calentamiento del poderoso quásar. Para probar más este escenario, un grupo de astrónomos dirigido por Jianan Li de la Universidad de Pekín en Beijing, Porcelana, realizó nuevas observaciones de SDSS J2310 + 1855 con el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile.
"Para sondear las condiciones físicas del gas y buscar huellas de núcleos galácticos activos (AGN) en el ISM, informamos las observaciones de ALMA del [N II] 122 µm y [O yo] 146 µm líneas y el continuo subyacente de z =6.003 quásar SDSS J231038.88 + 185519.7, "escribieron los astrónomos en el periódico.
La observación de ALMA detectó claramente las líneas espectrales de nitrógeno y oxígeno de SDSS J2310 + 1855. Dado que en esta fuente se observaron otras líneas de estructura fina (FS) del infrarrojo lejano, como [C II] 158 µm y [O III] 88 µm , SDSS J2310 + 1855 tiene el conjunto más completo de líneas FS disponible entre los quásares de alto corrimiento al rojo conocidos.
El estudio se centró en la investigación de las condiciones físicas del gas atómico e ionizado. También evaluó el impacto de AGN en el ISM de la galaxia anfitriona del quásar. Para este propósito, los astrónomos compararon la emisión lineal con otras mediciones de galaxias infrarrojas ultraluminosas locales (ULIRG), AGN y otros sistemas de alto corrimiento al rojo.
Descubrieron que el [O I] 146 µm La línea tiene una relación de flujo de línea a infrarrojo lejano más de dos veces mayor que la que se encuentra en las galaxias locales. Esta, según los investigadores, sugiere un cálido, componente de gas neutro denso, posiblemente calentado por el AGN.
"El luminoso [O I] 146 µm la detección de J2310 + 1855 sugiere gas cálido y denso en la región nuclear, que posiblemente se calienta por los fotones aportados por el AGN además de los fotones UV de estrellas masivas jóvenes, "explicaron los astrónomos.
Es más, El estudio encontró que la densidad del gas ionizado es superior a 45 cm. −3 y estimó que solo alrededor del 17 por ciento de la [C II] 158 µm la emisión se origina en el gas ionizado. Según los autores del artículo, estos resultados, junto con las relaciones de otras líneas con el flujo de infrarrojo lejano, proporcionar más evidencia de que el cálido, Es probable que el gas denso sea el resultado del calentamiento de AGN al ISM del host de J2310 + 1855.
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