Des astronomes inspectent un puissant quasar à fort décalage vers le rouge

À l’aide du réseau européen VLBI (EVN), une équipe internationale d’astronomes a effectué des observations d’imagerie à haute résolution d’un quasar puissant et radioélectrique à haut décalage vers le rouge connu sous le nom de J2102 + 6015. Résultats de la campagne d’observation, présentés le 18 janvier sur le serveur de prépublication arXivpourrait nous aider à mieux comprendre la nature de ce quasar particulier et d’autres sources radio puissantes.

Les quasars, ou objets quasi-stellaires (QSO), sont des noyaux galactiques actifs extrêmement lumineux (AGN) contenant des trous noirs centraux supermassifs avec des disques d’accrétion. Leurs décalages vers le rouge sont mesurés à partir des fortes raies spectrales qui dominent leur visible et spectres ultraviolets.

Les astronomes sont particulièrement intéressés à trouver de nouveaux quasars à grand décalage vers le rouge (à redshift supérieur à 4,5) car ce sont les objets compacts les plus lumineux et les plus éloignés de l’univers observable. Les spectres de ces QSO peuvent être utilisés pour estimer la masse des trous noirs supermassifs qui contraignent les modèles d’évolution et de formation des quasars. Par conséquent, les quasars à haut décalage vers le rouge pourraient servir d’outil puissant pour sonder la univers primitif.

J2102 + 6015 est un quasar radio puissant à un redshift spectroscopique d’environ 4,575 avec une structure radio complexe proéminente. Cependant, bien que plusieurs observations de J2102+6015 aient été menées à ce jour, sa véritable nature reste incertaine. Certaines études ont suggéré qu’il pourrait s’agir d’une source à spectre de crête gigahertz (GPS), tandis que d’autres ont proposé qu’il pourrait s’agir d’un jeune objet symétrique compact (CSO), à l’exclusion d’un scénario blazar.

Par conséquent, afin de faire la lumière sur les propriétés de J2102 + 6015, un groupe d’astronomes dirigé par Sándor Frey de l’Observatoire Konkoly à Budapest, en Hongrie, a effectué une analyse par interférométrie de base très longue (VLBI) de cette source.

“Le quasar J2102+6015 n’a jamais été étudié avec VLBI à Bandes de fréquence différent de 2 et 8 GHz. Motivés par la nature apparemment non blazar et la structure radio déroutante à l’échelle de masse de cette source, nous avons mené des expériences d’imagerie à 5 et 22 GHz avec le réseau européen VLBI (EVN) en juin 2021 », ont écrit les chercheurs dans l’article.

Les nouvelles observations VLBI ont permis à l’équipe de distinguer deux principaux éléments structurels de J2102 + 6015 – les caractéristiques plus brillantes à l’est (E) et les plus faibles à l’ouest (W). Ces caractéristiques sont connues à partir des images antérieures de la source et leur séparation a été calculée à environ 10 mas.

De plus, les nouvelles images EVN ont révélé une faible composante “centrale” entre les caractéristiques E et W qui peuvent être au cœur d’un CSO. En général, les résultats indiquent un jet à croissance lente dans la phase CSO, ce qui est conforme aux attentes des études précédentes. Selon les astronomes, cela signifie que la puissance radio continuera d’augmenter avec le temps avec l’expansion de la source.

Les chercheurs ont noté que J2102+6015 est donc une jeune source radio avec ses jets désalignés par rapport à la ligne de visée. Il apparaît que le quasar subit une variation quasi-périodique, d’une durée d’environ trois ans, dans sa position absolue.

© 2023 Réseau Science X