Художественное представление квазара. Фото: NASA
Используя телескоп Subaru, астрономы из Тайваня провели спектроскопические наблюдения квазара с высоким красным смещением, обозначенным как PSO J006.1240 + 39.2219. Результаты этих наблюдений, представленные в статье, опубликованной 19 марта на сервере предварительной печати arXiv, позволяют лучше понять природу этого объекта.
Квазары, или квазизвездные объекты (QSO), представляют собой чрезвычайно светящиеся активные галактические ядра (AGN), содержащие сверхмассивные центральные черные дыры с аккреционными дисками. Их красные смещения измеряются по сильным спектральным линиям, которые доминируют в их видимом и ультрафиолетовом спектрах. Все наблюдаемые спектры квазара имеют красные смещения от 0,056 до 7,54.
Астрономы особенно заинтересованы в поиске новых квазаров с большими красными смещениями, поскольку они являются наиболее яркими и самыми отдаленными компактными объектами в наблюдаемой Вселенной. Спектры таких QSO могут быть использованы для оценки массы сверхмассивных черных дыр, которые ограничивают модели эволюции и формирования квазаров. Поэтому квазары с высоким красным смещением могут служить мощным инструментом для исследования ранней Вселенной.
Команда астрономов во главе с Тин-И Лу из Национального университета Цин Хуа в Синьчжу, Тайвань, недавно изучила одну из таких QSO с высоким красным смещением, известную как PSO J006.1240 + 39.2219. При красном смещении 6,62 этот квазар имеет самое высокое смещение, известное на сегодняшний день. Команда Лу получила глубокий оптический спектр этого квазара с помощью телескопа Subaru на Гавайях.
В целом, основываясь на этом спектре среднего разрешения, исследователи провели абсорбционные тесты, чтобы понять космическую реионизацию - основное изменение фазы Вселенной. PSO J006.1240 + 39.2219, как и многие другие квазары с высоким красным смещением, используются в качестве зонда для определения окончания реионизации, и новое исследование обнаружило внезапное изменение передачи альфа-Лаймана при красном смещении между 5,75 и 5,86.
Кроме того, астрономы выполнили статистику темных промежутков, чтобы исследовать тонкое изменение структуры в спектре PSO J006.1240 + 39.2219. Они обнаружили, что ширина щели увеличивается с увеличением красных смещений, в частности, они наблюдали значительное увеличение ширины щели, которое было выявлено при красных смещениях выше 6,0. Эти результаты предполагают более нейтральную Вселенную при более высоких красных смещениях, но для того, чтобы сделать окончательные выводы, требуется больше исследований темных промежутков при красных смещениях выше 5,5.
После сравнения результатов с предыдущими исследованиями, ученые пришли к выводу, что ширина зазора несколько меньше, чем в других работах. Они также требуют более детальных спектроскопических наблюдений за QSO с высоким красным смещением, чтобы получить их спектры. Это может иметь решающее значение для улучшения нашего понимания истории реионизации и ранней эволюции ионизирующих источников.