Une équipe internationale d’astronomes a utilisé le télescope spatial James Webb (JWST) pour effectuer des observations spectroscopiques d’un quasar lumineux connu sous le nom de J1007+2115. Ils ont détecté un flux sortant rapide provenant de la galaxie hôte du quasar. La découverte a été rapportée dans un article publié Le 20 septembre sur le serveur de pré-impression arXiv.
Les quasars, ou objets quasi-stellaires (QSO) sont des noyaux galactiques actifs (AGN) de très haute luminosité, émettant un rayonnement électromagnétique observable dans les longueurs d’onde radio, infrarouge, visible, ultraviolette et X.
Ils comptent parmi les objets les plus brillants et les plus éloignés de l’univers connu et constituent des outils fondamentaux pour de nombreuses études en astrophysique et en cosmologie. Par exemple, les quasars ont été utilisés pour étudier la structure à grande échelle de l’univers et l’ère de la réionisation. Ils ont également amélioré notre compréhension de la dynamique des trous noirs supermassifs et du milieu intergalactique.
Avec un redshift de 7,51, J1007+2115 est l’un des quasars à redshift le plus élevé connu à ce jour. Il a une luminosité bolométrique d’environ 204 quattuordécillions d’erg/s et son trou noir a une masse d’environ 1,43 milliard de masses solaires.
Des observations antérieures de J1007+2115 ont révélé que sa galaxie hôte possède une abondance de gaz moléculaires et de poussières, avec des masses comprises entre 22 et 0,17 milliards de masses solaires. De plus, cette galaxie connaît une formation d’étoiles rapide puisque son taux de formation d’étoiles est estimé entre 80 et 250 masses solaires par an.
Aujourd’hui, un groupe d’astronomes dirigé par Weizhe Liu de l’Observatoire Steward de Tucson, en Arizona, rapporte de nouvelles découvertes concernant l’hôte de J1007+2115. À l’aide de l’unité de terrain intégrale NIRSpec embarquée sur JWST, ils ont identifié une émission étendue d’oxygène doublement ionisé (O III). Cette émission est très décalée vers le bleu et large et s’étend jusqu’à environ 6 500 années-lumière du quasar.
Une analyse plus approfondie a montré que l’émission suit très probablement une sortie rapide dans la galaxie hôte de ce quasar. Par conséquent, compte tenu du redshift élevé du quasar, il s’agit de la première sortie à l’échelle galactique connue à l’heure actuelle.
Selon l’article, le taux d’écoulement de l’impulsion est d’environ 3,7 undécillions de dynes, ce qui constitue environ 61 % de la force de pression de rayonnement fournie par le quasar. De plus, le taux de sortie d’énergie cinétique, à un niveau de 0,36 quattuordécillion erg/s, représente environ 0,2 % de la luminosité bolométrique du quasar. Ces résultats suggèrent que le quasar est suffisamment puissant pour diriger facilement le flux sortant.
L’étude a révélé que l’écoulement a une vitesse élevée d’environ 2 100 km/s, ce qui suggère qu’il pourrait facilement s’échapper de la galaxie hôte. Le taux d’écoulement massique a été calculé à un niveau de 300 masses solaires par an, tandis que l’échelle de temps dynamique moyenne de l’écoulement a été estimée à environ 1,7 million d’années.
Plus d’informations :
Weizhe Liu et al, Sortie rapide dans la galaxie hôte du lumineux z = 7,5 Quasar J1007+2115, arXiv (2024). DOI : 10.48550/arxiv.2409.13189
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