Astronomen hebben ID830 geïdentificeerd als de meest röntgenlichtgevende radioluide quasar die tot nu toe bekend is, met behulp van gegevens van het Spektr-RG-ruimtevaartuig en meerdere telescopen op de grond. Deze ontdekking werpt licht op het extreme gedrag van superzware zwarte gaten (SMBH’s) en hun omringende omgevingen.
Wat zijn quasars?
Quasars, of quasi-stellaire objecten (QSO’s), zijn ongelooflijk heldere actieve galactische kernen (AGN) die worden aangedreven door SMBH’s in de centra van sterrenstelsels. Ze zenden enorme hoeveelheden elektromagnetische straling uit over het hele spectrum – van radiogolven tot röntgenstralen – en beschikken over enkele van de hoogste lichtsterkten in het universum.
ID830: een extreem geval
ID830, gelegen op een roodverschuiving van 3,43, vertoont een bolometrische helderheid van ongeveer één quindeciljoen erg/s. Dit suggereert ofwel een uitzonderlijk massieve SMBH (die mogelijk de theoretische limiet van 10 miljard zonsmassa’s nadert) of een fase van super-Eddington-aanwas, waarbij het zwarte gat materie consumeert in een tempo dat de standaardlimiet ver overschrijdt.
Waarnemingen op meerdere golflengten onthullen belangrijke details
Een team onder leiding van Sakiko Obuchi van de Waseda Universiteit voerde een uitgebreid onderzoek uit naar ID830, waarbij röntgenspectroscopie van eROSITA werd gecombineerd met optische en ultraviolette gegevens van SDSS en Subaru, naast radiowaarnemingen van LOFAR, GMRT en andere faciliteiten. Deze aanpak bracht een aantal belangrijke kenmerken aan het licht.
Extreme helderheid en accretiesnelheid
Het onderzoek bevestigde dat de ID830 een röntgenhelderheid heeft van 0,01 quindecillion erg/s, waardoor het een van de helderste röntgenstraling uitstralende radio-luide quasars is die ooit zijn gedetecteerd. De totale helderheid werd gemeten op 0,076 quindecillion erg/s, met een Eddington-ratio van 1,4, wat definitief de super-Eddington-aanwas bevestigt.
Massa en roodheid van zwarte gaten
De SMBH in het centrum van ID830 heeft naar schatting een massa van ongeveer 440 miljoen zonnemassa’s. De quasar vertoont ook matige roodheid, met een waarde van 0,39 mag.
Hoge verhouding tussen UV en röntgenstraling
ID830 vertoont een hoge verhouding tussen ultraviolette en röntgenhelderheid (-1,2), en overtreft daarmee de waarden waargenomen in andere super-Eddington-quasars en zogenaamde “kleine rode stippen” (LRD’s), waarvan wordt gedacht dat ze vroege AGN’s vertegenwoordigen met snel groeiende SMBH’s.
Jet Power en hostinteractie
Het geschatte straalkinetische vermogen van ID830, variërend van 1 tot 10 quattuordecillion erg/s, is vergelijkbaar met zijn stralingshelderheid. Dit suggereert dat de energie die vrijkomt door de jet efficiënt interageert met het omringende interstellaire medium.
Een overgangsfase
De bevindingen suggereren dat ID830 momenteel een overgangsfase ondergaat, waarin zowel de corona als de jet gelijktijdig worden geactiveerd na een accretie-uitbarsting. De quasar zou een post-burst super-Eddington-object kunnen vertegenwoordigen, dat de kloof overbrugt tussen standaard quasars en de röntgenzwakke, snel aangroeiende LRD’s geïdentificeerd door de James Webb Space Telescope (JWST).
Deze ontdekking biedt waardevol inzicht in het extreme gedrag van SMBH’s en de dynamiek van accretieprocessen in het vroege universum
