Usando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile, un equipo internacional de astrónomos ha realizado observaciones de HSC J120505.09−000027.9, el cuásar rojo más distante detectado hasta ahora y encontró que muestra una emisión extendida de carbono ionizado. El hallazgo se informa en un artículo publicado el 4 de enero en arXiv.org.

Quásares, u objetos cuasi estelares (QSO), 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. Algunos QSO están enrojecidos por el polvo, de ahí el apodo de cuásares rojos. Estos objetos tienen una cantidad no despreciable de extinción de polvo, pero no están completamente oscurecidos.

Los astrónomos están especialmente interesados ​​en estudiar los quásares de alto desplazamiento al rojo (con un desplazamiento al rojo superior a 5,0), ya que son los objetos compactos más luminosos y más distantes del universo observable. Los espectros de dichos QSO se pueden utilizar para estimar la masa de los agujeros negros supermasivos que limitan los modelos de evolución y formación de los cuásares. Por lo tanto, Los cuásares de alto corrimiento al rojo podrían servir como una herramienta poderosa para sondear el universo primitivo.

Con un corrimiento al rojo de 6,72 y con un enrojecimiento del polvo a un nivel de, HSC J120505.09−000027.9 (J1205−0000 para abreviar) es el cuásar rojo más distante conocido hasta la fecha y el único cuásar rojo de alto corrimiento al rojo identificado hasta ahora. Observaciones anteriores han encontrado que el cuásar también muestra líneas de absorción amplias y prominentes (BAL), indicando la existencia de flujos nucleares rápidos.

Para obtener más información sobre estas salidas nucleares de J1205−0000 y comprender mejor la emisión de esta fuente en general, un grupo de astrónomos dirigido por Takuma Izumi del Observatorio Astronómico Nacional de Japón ha realizado [C II] 158 µm de línea y observaciones de emisión continua de infrarrojo lejano (FIR) hacia este cuásar utilizando ALMA.

"Observamos la línea [C II] desplazada al rojo y la emisión del continuo FIR de J1205−0000 en la banda 6 el 26 de febrero, 2020, con 41 antenas. Nuestras observaciones se realizaron en un solo apunte con un campo de visión de 24 ′ ′ de diámetro, "escribieron los investigadores en el documento.

El estudio encontró que la emisión de C II está espacialmente más extendida (en escalas de más de 16, 300 años luz) que la emisión continua FIR. La luminosidad de la línea CII está en un nivel de 1.900 millones de luminosidades solares, mientras que la emisión del continuo FIR parece ser más brillante, con una luminosidad de alrededor de 2,7 billones de luminosidades solares.

Los valores de luminosidad obtenidos permitieron al equipo calcular el límite superior para la tasa de formación de estrellas (SFR) de la galaxia anfitriona de J1205−0000. Descubrieron que la SFR no debería exceder las 575 masas solares por año.

El origen de la emisión de C II espacialmente extendida detectada aún es incierto. Según los autores del artículo, las posibles explicaciones incluyen galaxias compañeras / fusionadas y salidas frías. Agregaron que ambos escenarios encajan bien en el escenario de evolución de galaxias inducida por la fusión.

"Si la estructura extendida se debe a (múltiples) galaxias compañeras / fusionadas, esto indica que este cuásar rojo surge efectivamente con un evento de fusión. [...] Si la estructura extendida se debe a salidas frías, podemos argumentar que este cuásar rojo se encuentra en una fase de transición clave desde un estallido de estrellas polvoriento al soplar su medio circundante, "concluyeron los astrónomos.

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