Открыт новый сверхъяркий квазар с высокой скоростью звездообразования

Международная группа астрономов под руководством Ёсики Тобы (Yoshiki Toba) из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ) сообщила об открытии нового сверхъяркого квазара, получившего обозначение eFEDSJ0828–0139. Этот квазар имеет высокую скорость звездообразования, а его чёрная дыра аккрецирует массу со сверхэддингтоновской скоростью. 

Сверхэддингтоновская скорость (super-Eddington rate) аккреции вещества на чёрную дыру означает, что чёрная дыра поглощает вещество с такой скоростью, что излучение, выделяемое в результате аккреции, превышает критическую величину, определяемую эддингтоновской светимостью. Она определяется как светимость, при которой давление излучения, выделяемого в результате аккреции, равно гравитационному притяжению чёрной дыры. Это приводит к образованию мощного излучения и, возможно, даже к образованию релятивистских струй. В контексте квазара eFEDSJ0828–0139 сверхэддингтоновская скорость аккреции вещества на чёрную дыру является признаком очень высокой активности и мощного излучения.

Квазары являются активными ядрами галактик (AGN) очень высокой светимости, питаемыми сверхмассивными чёрными дырами (SMBH), испускающими электромагнитное излучение в радио, инфракрасном, оптическом, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. Они являются одними из самых ярких и самых далёких объектов в известной Вселенной и служат фундаментальными инструментами для многочисленных исследований в астрофизике и космологии.

Новый квазар был впервые идентифицирован инструментом eROSITA на борту космического аппарата Spektr-RG, а его природа была подтверждена командой Тобы с помощью телескопа Seimei Киотского университета и телескопа имени Джеймса Клерка Максвелла (JCMT).

Согласно статье, сверхъяркий квазар eFEDSJ0828–0139 имеет спектроскопическое красное смещение 1,62. Было обнаружено, что масса сверхмассивной чёрной дыры в этом квазаре составляет приблизительно 620 миллионов солнечных масс.

Исследование показало, что eFEDSJ0828–0139 имеет очень высокую инфракрасную светимость — на уровне 68 триллионов солнечных светимостей, а её отношение Эддингтона составляет 3,6. Это подтверждает, что eFEDSJ0828–0139 — это гиперяркий квазар с очень высокой скоростью аккреции массы чёрной дыры.

Результаты показывают, что eFEDSJ0828–0139 также имеет чрезвычайно высокую скорость звездообразования (SFR). Астрономы подсчитали, что SFR этого квазара составляет не менее 1000 солнечных масс в год.

«Мы можем наблюдать фазу роста как сверхмассивной чёрной дыры, так и её родительской галактики в их совместной эволюции, как и ожидалось с помощью численного моделирования», — заключили исследователи.

Астрономы добавили, что их открытие доказывает, что с помощью обзора всего неба eROSITA и последующих наблюдений с использованием спектрографов следующего поколения, таких как спектрограф Subaru Prime Focus Spectrograph (PFS), можно обнаружить гораздо больше сверхъярких квазаров.