ТОННА 618
Квазар и Лайман-альфа-пятно в созвездии Гончих Псов
ТОННА 618
[[Файл: |1089px|alt= ]]
TON 618, полученный с помощью Sloan Digital Sky Survey Data Release 9 (DR9). Квазар выглядит как яркая голубовато-белая точка в центре.
Данные наблюдений ( Эпоха J2000.0)
СозвездиеГончие псы
прямое восхождение12 ч 28 м 24,9 с [1]
Склонение+31° 28′ 38″ [1]
Красное смещение2.219 [1]
Расстояние
  • 3,31  Гпк (10,8  Гл )
    ( расстояние распространения света )
  • 5,59  Гпк (18,2  Гли )
    ( сопутствующее расстояние, настоящее собственное расстояние )
    [1]
ТипКвазар [1]
Видимая звездная величина  (V)15.9 [1]
Примечательные особенностиГиперяркий квазар в сгустке Лайман-альфа
Другие обозначения
FBQS J122824.9+312837, B2 1225+31, QSO 1228+3128, 7C 1225+3145, CSO 140, 2E 2728, Gaia DR1 4015522739308729728 [1]
См. также: Квазар , Список квазаров

TON 618 (сокращение от Tonantzintla 618 ) — сверхъяркий, широкополосный , радиогромкий квазар и капля Лайман-альфа [2], расположенный недалеко от границы созвездий Гончих Псов и Волос Вероники , с прогнозируемым сопутствующим расстоянием около 18,2 миллиардов световых лет от Земли. [a] Он обладает одной из самых массивных черных дыр , когда-либо обнаруженных, с массой 40,7 миллиардов M ☉ . [3]

История наблюдений

Поскольку квазары не были распознаны до 1963 года, [4] природа этого объекта была неизвестна, когда он был впервые отмечен в обзоре 1957 года слабых голубых звезд (в основном белых карликов ), которые лежат вдали от плоскости Млечного Пути . На фотографических пластинках, сделанных с помощью 0,7-метрового телескопа Шмидта в обсерватории Тонанцинтла в Мексике, он выглядел «решительно фиолетовым» и был указан мексиканскими астрономами Браулио Ириарте и Энрике Чавирой под номером 618 в Каталоге Тонанцинтла . [5]

В 1970 году радиоисследование в Болонье в Италии обнаружило радиоизлучение от TON 618, что указывало на то, что это был квазар. [6] Затем Мари-Элен Ульрих получила оптические спектры TON 618 в обсерватории Макдональда , которые показали линии излучения, типичные для квазара. Из большого красного смещения линий Ульрих сделала вывод, что TON 618 находится очень далеко, и, следовательно, является одним из самых ярких известных квазаров. [7]

Компоненты

Сверхмассивная черная дыра

Сравнение размеров горизонтов событий черных дыр TON 618 и Phoenix A. Орбита Нептуна (белый овал) включена для сравнения.

Как квазар, TON 618 считается активным галактическим ядром в центре галактики, двигателем которого является сверхмассивная черная дыра, питающаяся чрезвычайно горячим газом и материей в аккреционном диске . Учитывая его наблюдаемое красное смещение 2,219, время прохождения света TON 618 оценивается примерно в 10,8 миллиардов лет. Из-за яркости центрального квазара окружающая галактика затмевается им и, следовательно, не видна с Земли. С абсолютной величиной −30,7 он светит со светимостью4 × 10 40 Вт , или в 140 триллионов раз ярче Солнца, что делает его одним из самых ярких объектов в известной Вселенной. [1]

Как и другие квазары, TON 618 имеет спектр, содержащий линии излучения от более холодного газа, расположенного гораздо дальше, чем аккреционный диск, в области широких линий . Размер области широких линий можно рассчитать по яркости излучения квазара, которое его освещает. [8] Шеммер и соавторы использовали линии излучения N V и C IV для расчета ширины спектральной линии H β по крайней мере 29 квазаров, включая TON 618, в качестве прямого измерения их темпов аккреции и, следовательно, массы центральной черной дыры. [9]

Линии излучения в спектре TON 618 оказались необычно широкими [7], что указывает на то, что газ движется очень быстро; полная ширина полумаксимума TON 618 была самой большой из 29 квазаров, с намеками на скорость падающего материала 10 500 км/с по прямому измерению спектральной линии H β , что указывает на очень сильную гравитационную силу. [9] Исходя из этого, масса центральной черной дыры TON 618 была оценена в 66 миллиардов  M ☉ . [9] Это считается одной из самых высоких масс, когда-либо зарегистрированных для такого объекта; больше, чем масса всех звезд в галактике Млечный Путь вместе взятых, которая составляет 64 миллиарда  M ☉ , [10] и в 15 300 раз массивнее, чем Стрелец A* , центральная черная дыра Млечного Пути. При такой большой массе TON 618 может попасть в предлагаемую новую классификацию сверхмассивных черных дыр . [11] [12] Черная дыра такой массы имеет радиус Шварцшильда 1300 а.е. (около 195 млрд км или 0,02 световых лет ), что более чем в 40 раз превышает расстояние от Нептуна до Солнца.

Более позднее измерение, проведенное в 2019 году Ге и его коллегами, которое использует линию излучения C IV, альтернативную спектральной линии H β , с использованием тех же данных, воспроизведенных в более ранней статье Шеммера, обнаружило более низкую относительную скорость окружающего газа2761 ± 423  км/с , что указывает на меньшую массу центральной черной дыры в 40,7 млрд  M ☉ , что, следовательно, ниже предыдущей оценки. [3]

Туманность Лайман-альфа

Компьютерная симуляция крупного плана капли Лайман-альфа . Похожее газовое облако присутствует в TON 618.

Природа TON 618 как излучателя Лайман-альфа была хорошо документирована по крайней мере с 1980-х годов. [13] Излучатели Лайман-альфа характеризуются значительным излучением линии Лайман-альфа , ультрафиолетовой длины волны, испускаемой нейтральным водородом. Однако такие объекты было очень трудно изучать из-за того, что линия Лайман-альфа сильно поглощается воздухом в атмосфере Земли , ограничивая изучение излучателей Лайман-альфа объектами с высоким красным смещением. TON 618, с его светящимся излучением Лайман-альфа вместе с его высоким красным смещением, сделал его одним из самых важных объектов в изучении леса Лайман -альфа . [14]

Наблюдения, проведенные Атакамской большой миллиметровой решеткой (ALMA) в 2021 году, выявили очевидный источник излучения Лайман-альфа TON 618: огромное облако газа, окружающее квазар и его родительскую галактику. [2] Это сделало бы его сгустком Лайман-альфа (LAB) , одним из крупнейших известных объектов такого рода.

LAB — это огромные скопления газов, или туманности, которые также классифицируются как излучатели Лайман-альфа. Эти огромные облака размером с галактику являются одними из крупнейших известных туманностей , некоторые из которых, идентифицированные в 2000-х годах, достигали размеров по меньшей мере сотен тысяч световых лет в поперечнике. [15]

В случае TON 618, огромная туманность Лайман-альфа, окружающая ее, имеет диаметр не менее 100 килопарсеков (330 000 световых лет), что вдвое больше Млечного Пути . [2] Туманность состоит из двух частей: внутреннего молекулярного оттока и обширного холодного молекулярного газа в ее окологалактической среде, каждая из которых имеет массу 50 миллиардов M ☉ , [2] причем обе они выровнены с радиоструей, производимой центральным квазаром. Экстремальное излучение от TON 618 возбуждает водород в туманности настолько сильно, что заставляет его ярко светиться в линии Лайман-альфа, что согласуется с наблюдениями других LAB, движимых их внутренними галактиками. [16] Поскольку и квазары, и LAB являются предшественниками современных галактик, наблюдения за TON 618 и его огромным LAB дали представление о процессах, которые управляют эволюцией массивных галактик, [2] в частности, исследуя их ионизацию и раннее развитие.

Смотрите также

Другие примечательные объекты в каталоге Тонанцинтла

  • NGC 6380 – шаровое скопление, указанное как TON 1, первая запись в каталоге Тонанцинтла.
  • SX Leonis Minoris – переменная звезда, обозначенная как TON 45.
  • U Geminorum - звездная система, обозначенная как TON 842.
  • RZ Leonis Minoris – катастрофическая переменная, обозначенная как TON 1107.

Примечания

  1. ^ Это расстояние может показаться противоречащим возрасту Вселенной и больше, чем самый старый свет самых далеких объектов. Однако разница во времени соответствует другой величине, расстоянию распространения света, которое составляет всего 10,8 миллиардов световых лет. См. Меры расстояний (космология) , где объясняются меры расстояний, используемые в космологии .

Ссылки

  1. ^ abcdefgh "Результаты NED для объекта TON 618". NASA/IPAC EXTRAGALACTIC DATABASE . Архивировано из оригинала 2021-08-15 . Получено 2021-08-15 .
  2. ^ abcde Li, Jianrui; Emonts, BHC; Cai, Z.; Prochaska, JX; Yoon, I.; Lehnert, MD; Zhang, S.; Wu, Y.; Li, Jianan; Li, Mingyu; Lacy, M.; Villar-Martín, M. (25 ноября 2021 г.). "Массивный молекулярный отток и 100 кпк расширенный холодный гало-газ в огромной туманности Lyα QSO 1228+3128". The Astrophysical Journal Letters . 922 (2): L29. arXiv : 2111.06409 . Bibcode : 2021ApJ...922L..29L. doi : 10.3847/2041-8213/ac390d . S2CID  244102865.
  3. ^ ab Ge, Xue; Bi-Xuan, Zhao; Wei-Hao, Bian; Green Richard, Frederick (21 марта 2019 г.). "Синее смещение широкой эмиссионной линии C IV в QSO". The Astronomical Journal . 157 (4): 14. arXiv : 1903.08830 . Bibcode : 2019AJ....157..148G. doi : 10.3847/1538-3881/ab0956 . S2CID  84842636.
  4. ^ "1963: Maarten Schmidt Discovers Quasars". Обсерватории Института науки Карнеги. Архивировано из оригинала 1 февраля 2019 года . Получено 21 октября 2017 года .
  5. ^ Ириарте, Браулио; Чавира, Энрике (1957). «Estrellas Azules en el Casquete Galactico Norte (Голубые звезды в Северной шапке Галактики)» (PDF) . Boletín de los Observatorios de Tonantzintla y Tacubaya . 2 (16): 3–36 . Архивировано (PDF) из оригинала 22 октября 2017 г. . Проверено 21 октября 2017 г.
  6. ^ Колла, Г.; Фанти, К.; Фикарра, А.; Формиджини, Л.; Гандольфи, Э.; Грюфф, Г.; Лари, К.; Падриелли, Л.; Роффи, Г.; Томази, П; Виготти, М. (1970). «Каталог 3235 радиоисточников на частоте 408 МГц». Серия дополнений по астрономии и астрофизике . 1 (3): 281. Бибкод : 1970A&AS....1..281C.
  7. ^ ab Ulrich, Marie-Helene (1976). "Оптический спектр и красные смещения квазара чрезвычайно высокой собственной светимости: B2 1225+31". The Astrophysical Journal . 207 : L73 – L74 . Bibcode :1976ApJ...207L..73U. doi : 10.1086/182182 .
  8. ^ Kaspi, Shai; Smith, Paul S.; Netzer, Hagai; Maos, Dan; Jannuzi, Buell T.; Giveon, Uriel (2000). «Измерения реверберации для 17 квазаров и соотношения размера, массы и светимости в активных ядрах галактик». The Astrophysical Journal . 533 (2): 631– 649. arXiv : astro-ph/9911476 . Bibcode :2000ApJ...533..631K. doi :10.1086/308704. S2CID  119022275.
  9. ^ abc Shemmer, O.; Netzer, H.; Maiolino, R.; Oliva, E.; Croom, S.; Corbett, E.; di Fabrizio, L. (2004). "Ближняя инфракрасная спектроскопия активных галактических ядер с высоким красным смещением: I. Соотношение металличности и скорости аккреции". The Astrophysical Journal . 614 (2): 547– 557. arXiv : astro-ph/0406559 . Bibcode :2004ApJ...614..547S. doi :10.1086/423607. S2CID  119010341.
  10. ^ McMillan, PJ (июль 2011 г.). «Массовые модели Млечного Пути». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 414 (3): 2446– 2457. arXiv : 1102.4340 . Bibcode : 2011MNRAS.414.2446M. doi : 10.1111/j.1365-2966.2011.18564.x . S2CID  119100616.
  11. ^ Ирвинг, Майкл (21 февраля 2018 г.). ««Сверхмассивные» черные дыры могут быть самыми большими из когда-либо найденных – и они быстро растут». Новый Атлас . Архивировано из оригинала 31 марта 2019 г. Получено 21 августа 2018 г.
  12. ^ «От супер до ультра: насколько большими могут стать черные дыры?». NASA – Chandra X-Ray Observatory. 18 декабря 2012 г. Архивировано из оригинала 17 июня 2019 г. Получено 21 августа 2018 г.
  13. ^ Sargent, WLW; Young, PJ; Boksenberg, A.; Tytler, D. (1980). "Распределение линий поглощения Лайман-альфа в спектрах шести квазаров: доказательства межгалактического происхождения". Серия приложений к астрофизическому журналу . 42 : 41. Bibcode : 1980ApJS...42...41S. doi : 10.1086/190644 .
  14. ^ Khare, P.; Srianand, R.; York, DG; Green, R.; Welty, D.; Huang, K.-L.; Bechtold, J. (1997). "The Lyman alpha forest towards B2 1225 + 317". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 285 (1): 167– 180. arXiv : astro-ph/9612163 . doi : 10.1093/mnras/285.1.167 . Архивировано из оригинала 29.01.2022 . Получено 29.01.2022 .
  15. ^ Steidel, CC; Adelberger, KL; Shapley, AE (2000). "Lyα Imaging of a Proto–Cluster Region at ⟨ z ⟩ = 3.09". Astrophysical Journal . 532 (1): 170– 82. arXiv : astro-ph/9910144 . Bibcode :2000ApJ...532..170S. doi :10.1086/308568. S2CID  10353723.
  16. ^ "Giant Space Blob Glows from Within". Пресс-релиз ESO . 17 августа 2011 г. Архивировано из оригинала 28 сентября 2011 г. Получено 18 августа 2011 г.
  • Анимация НАСА, иллюстрирующая относительные размеры черных дыр, включая TON 618
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=TON_618&oldid=1272864708"