Astronomen haben ID830 anhand von Daten der Raumsonde Spektr-RG und mehrerer bodengestützter Teleskope als den bisher bekannten radiolauten Quasar mit der höchsten Röntgenstrahlung identifiziert. Diese Entdeckung wirft Licht auf das extreme Verhalten supermassiver Schwarzer Löcher (SMBHs) und ihrer Umgebung.
Was sind Quasare?
Quasare oder quasi-stellare Objekte (QSOs) sind unglaublich helle aktive galaktische Kerne (AGN), die von SMBHs in den Zentren von Galaxien angetrieben werden. Sie emittieren große Mengen elektromagnetischer Strahlung im gesamten Spektrum – von Radiowellen bis hin zu Röntgenstrahlen – und weisen einige der höchsten Leuchtstärken im Universum auf.
ID830: Ein Extremfall
ID830, der sich bei einer Rotverschiebung von 3,43 befindet, weist eine bolometrische Leuchtkraft von etwa einer Quindecillion Erg/s auf. Dies deutet entweder auf ein außergewöhnlich massives SMBH hin (das sich möglicherweise der theoretischen Grenze von 10 Milliarden Sonnenmassen nähert) oder auf eine Phase der Super-Eddington-Akkretion, in der das Schwarze Loch Materie mit einer Geschwindigkeit verbraucht, die weit über der Standardgrenze liegt.
Multiwellenlängenbeobachtungen enthüllen wichtige Details
Ein Team unter der Leitung von Sakiko Obuchi von der Waseda-Universität führte eine umfassende Studie zu ID830 durch und kombinierte dabei Röntgenspektroskopie von eROSITA mit optischen und ultravioletten Daten von SDSS und Subaru sowie Radiobeobachtungen von LOFAR, GMRT und anderen Einrichtungen. Dieser Ansatz offenbarte mehrere Schlüsselmerkmale.
Extreme Leuchtkraft und Akkretionsrate
Die Studie bestätigte, dass ID830 eine Röntgenleuchtkraft von 0,01 Quindezillionen Erg/s aufweist, was ihn zu einem der hellsten Röntgenstrahlen aussendenden radiolauten Quasare macht, die jemals entdeckt wurden. Seine Gesamtleuchtkraft wurde mit 0,076 Quindezillionen Erg/s gemessen, mit einem Eddington-Verhältnis von 1,4, was definitiv die Super-Eddington-Akkretion bestätigt.
Schwarze Lochmasse und Rötung
Das SMBH im Zentrum von ID830 hat schätzungsweise eine Masse von etwa 440 Millionen Sonnenmassen. Der Quasar weist zudem eine moderate Rötung mit einem Wert von 0,39 mag auf.
Hohes UV-zu-Röntgen-Verhältnis
ID830 weist ein hohes Verhältnis von Ultraviolett- zu Röntgenleuchtkraft auf (-1,2) und übertrifft damit die Werte, die bei anderen Super-Eddington-Quasaren und sogenannten „Little Red Dots“ (LRDs) beobachtet wurden, von denen angenommen wird, dass sie frühe AGNs mit schnell anwachsenden SMBHs darstellen.
Jet Power und Host-Interaktion
Die geschätzte kinetische Strahlkraft von ID830, die zwischen 1 und 10 Quattuordecillion Erg/s liegt, ist mit seiner Strahlungsleuchtkraft vergleichbar. Dies deutet darauf hin, dass die vom Jet freigesetzte Energie effizient mit dem umgebenden interstellaren Medium interagiert.
Eine Übergangsphase
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich ID830 derzeit in einer Übergangsphase befindet, in der sowohl die Korona als auch der Jet nach einem Akkretionsausbruch gleichzeitig mit Energie versorgt werden. Der Quasar könnte ein Post-Burst-Super-Eddington-Objekt darstellen, das die Lücke zwischen Standardquasaren und den röntgenschwachen, schnell akkretierenden LRDs schließt, die vom James Webb Space Telescope (JWST) identifiziert wurden.
Diese Entdeckung liefert wertvolle Einblicke in das extreme Verhalten von SMBHs und die Dynamik von Akkretionsprozessen im frühen Universum
