O espectro Subaru / FOCAS de PSO J006.1240 + 39.2219. No painel superior, a linha verde é o continuum mais adequado. As linhas azuis tracejadas são gaussianas adequadas às linhas de emissão. Os bins redshift mostrados na linha horizontal roxa são usados na análise das transmissões e profundidades ópticas. As linhas vermelhas mostram os erros medidos. O painel do meio mostra o espectro do céu em uma escala arbitrária. O painel inferior mostra o espectro 2D do QSO. Crédito:Lu et al., 2020.
Usando o telescópio Subaru, astrônomos de Taiwan conduziram observações espectroscópicas de um quasar de alto redshift designado PSO J006.1240 + 39.2219. Resultados dessas observações, apresentado em um artigo publicado em 19 de março no servidor de pré-impressão arXiv, fornecer mais insights sobre a natureza deste objeto.
Quasares, ou objetos quase-estelares (QSOs) são núcleos galácticos ativos (AGN) extremamente luminosos contendo buracos negros centrais supermassivos com discos de acreção. Seus desvios para o vermelho são medidos a partir das fortes linhas espectrais que dominam seus espectros visível e ultravioleta. Todos os espectros de quasar observados têm redshifts entre 0,056 e 7,54.
Os astrônomos estão especialmente interessados em encontrar novos quasares de alto redshift, pois são os objetos compactos mais luminosos e mais distantes do universo observável. Os espectros de tais QSOs podem ser usados para estimar a massa de buracos negros supermassivos que restringem os modelos de evolução e formação de quasares. Portanto, quasares de alto redshift poderiam servir como uma ferramenta poderosa para sondar o universo primitivo.
Uma equipe de astrônomos liderada por Ting-Yi Lu da Universidade Nacional de Tsing Hua em Hsinchu, Taiwan, recentemente estudou um QSO de alto redshift conhecido como PSO J006.1240 + 39.2219. Com um desvio para o vermelho de 6,62, é um dos maiores quasares redshift conhecidos até hoje. A equipe de Lu obteve um profundo, espectro óptico de resolução média deste QSO com a Subaru Faint Object Camera and Spectrograph (FOCAS) no telescópio Subaru no Havaí.
"Usando o telescópio Subaru, obtivemos espectro de resolução média com um tempo total de exposição de 7,5 horas, "escreveram os astrônomos no jornal.
Em geral, com base neste espectro de resolução média, os pesquisadores realizaram testes de absorção para entender a reionização cósmica - uma grande mudança de fase do universo. PSO J006.1240 + 39.2219, como muitos outros quasares de alto redshift, foi usado como prova para o fim da reionização e o novo estudo encontrou uma mudança repentina na transmissão Lyman-alfa em um desvio para o vermelho entre 5,75 e 5,86.
Além disso, os astrônomos realizaram estatísticas de gap escuro para investigar a mudança sutil da estrutura no espectro de PSO J006.1240 + 39.2219. Eles descobriram que as larguras das lacunas aumentam com o aumento dos desvios para o vermelho, em particular, eles observaram um aumento significativo das larguras de lacunas foi identificado em redshifts acima de 6,0. Esses resultados sugerem um universo mais neutro em redshifts mais altos, mas mais estudos de lacunas escuras em redshifts maiores que 5,5 são necessários para tirar as conclusões finais.
Depois de comparar as descobertas com estudos anteriores, os cientistas concluíram que as larguras das lacunas são ligeiramente menores do que as relatadas por outros artigos. Eles também exigem mais observações espectroscópicas de QSOs de alto redshift para obter seus espectros. Isso pode ser crucial para melhorar nossa compreensão da história da reionização e da evolução inicial das fontes ionizantes.
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