用ALMA探索SDSS J2310 + 1855的星际介质

一个国际天文学家小组使用ALMA天文台在一个高红移类星体的宿主星系中进行了星际介质(ISM)观测运动,该星系被称为SDSS J231038.88 + 185519.7(简称SDSS J2310 + 1855)。观测结果于7月24日发布在arXiv.org上,可以提高对该类星体性质和性质的了解。

准星体(QSO)或类星体是极发光的活动星系核(AGN),其中包含带有吸积盘的超大质量中心黑洞。它们的红移是从主导其可见光谱和紫外光谱的强光谱线测得的。所有观察到的类星体光谱都在0.056和7.54之间发生红移。

天文学家对寻找新的高红移类星体(红移高于6.0)特别感兴趣,因为它们是可观测宇宙中最发光,距离最远的紧凑物体。在高红移类星体的宿主星系中观察到ISM可能会揭示有关星系形成和演化过程的关键信息。它们还有助于增进对超大质量黑洞如何生长的理解。

SDSS J2310 + 1855的红移约为6.003,是迄今为止已知的最亮的高红移类星体之一。对该QSO宿主星系的ISM的先前研究发现,存在具有复杂激发机制的高激发分子气体,其中可能涉及强类星体的加热。为了进一步测试这种情况,中国北京大学的李建南领导的一组天文学家在智利的Atacama大毫米/亚毫米阵列(ALMA)上对SDSS J2310 + 1855进行了新观测。

“为了探查气体的物理条件并寻找ISM上的活跃银河核(AGN)的痕迹,我们报告了ALMA对 [N II]122µm和 [O I]146µm线和z = 6.003类星体SDSS J231038.88 + 185519.7的基本连续体。”天文学家在论文中写道。

ALMA观测清楚地从SDSS J2310 + 1855中检测了氮和氧谱线。假设在此源中还观察到其他远红外精细结构(FS)线,例如 [C II]158µm和 [O III]在已知的高红移类星体中,SDSS J2310 + 1855的尺寸为88μm,具有最完整的FS线。

该研究的重点是研究原子和电离气体的物理条件。它还评估了AGN对类星体宿主星系ISM的影响。为此,天文学家将线路发射与本地超发光红外星系(ULIRG),AGN和其他高红移系统的其他测量结果进行了比较。

他们发现 [O I]146µm线的线对远红外通量比比本地星系高两倍。根据研究人员的说法,这暗示着温暖,浓稠的中性气体成分,可能由AGN加热。

“发光的 [O I]天文学家解释说,在J2310 + 1855的146µm检测表明核区域中存在温暖而稠密的气体,这可能是由AGN贡献的光子加热,此外还有来自年轻大质量恒星的紫外线光子。

此外,研究发现电离气体的密度超过45 cm-3,据估计,只有约17% [C II]158µm的排放源于电离气体。根据该论文的作者,这些结果以及其他谱线与远红外通量之比,提供了进一步的证据,表明温暖浓密的气体很可能是AGN加热J2310 + 1855主机的ISM的结果。

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