Astronomowie zidentyfikowali ID830 jako najjaśniejszy znany do tej pory kwazar emitujący promieniowanie rentgenowskie o dużej głośności, korzystając z danych pochodzących ze statku kosmicznego Spektr-RG i licznych teleskopów naziemnych. Odkrycie to rzuca światło na ekstremalne zachowanie supermasywnych czarnych dziur (SMBH) i ich otoczenia.
Czym są kwazary?
Kwazary, czyli obiekty quasi-gwiazdowe (QSO), to niezwykle jasne, aktywne jądra galaktyczne (AGN) zasilane przez SMBH w centrach galaktyk. Emitują ogromne ilości promieniowania elektromagnetycznego w całym spektrum – od fal radiowych po promieniowanie rentgenowskie – i charakteryzują się jedną z najwyższych jasności we Wszechświecie.
ID830: Ekstremalny przypadek
ID830, zlokalizowany przy przesunięciu ku czerwieni 3,43, wykazuje jasność bolometryczną wynoszącą około jednego kwintyliona erg/s. Wskazuje to albo na wyjątkowo masywny SMBH (potencjalnie zbliżający się do teoretycznej granicy 10 miliardów mas Słońca), albo na fazę akrecji super-Eddingtona, podczas której czarna dziura zużywa materię w tempie znacznie przekraczającym standardową granicę.
Obserwacje na wielu długościach fal ujawniają kluczowe szczegóły
Zespół kierowany przez Sakiko Obuchi z Uniwersytetu Waseda przeprowadził kompleksowe badania ID830, łącząc spektroskopię rentgenowską z eROSITA z danymi optycznymi i ultrafioletowymi z SDSS i Subaru, a także obserwacjami radiowymi z LOFAR, GMRT i innych obiektów. Podejście to ujawniło kilka kluczowych cech.
Ekstremalna jasność i tempo akrecji
Badanie potwierdziło, że ID830 charakteryzuje się jasnością promieniowania rentgenowskiego na poziomie 0,01 biliarda erg/s, co czyni go jednym z najjaśniejszych kwazarów emitujących promieniowanie rentgenowskie, jakie kiedykolwiek odkryto. Zmierzona jego całkowita jasność wyniosła 0,076 biliona erg/s, przy współczynniku Eddingtona wynoszącym 1,4, co ostatecznie potwierdza akrecję super-Eddingtona.
Masa czarnej dziury i jej zaczerwienienie
Masę SMBH w centrum ID830 szacuje się na około 440 milionów mas Słońca. Kwazar wykazuje również umiarkowane zaczerwienienie o wartości 0,39 magnitudo.
Wysoki stosunek jasności ultrafioletowej do jasności rentgenowskiej
ID830 wykazuje wysoki stosunek jasności w zakresie ultrafioletu do promieniowania rentgenowskiego (-1,2), przewyższający wartości obserwowane w innych kwazarach super-Eddingtona i tak zwanych „małych czerwonych kropkach” (LRD), które, jak się uważa, reprezentują wczesne AGN z szybko akreującymi SMBH.
Moc odrzutowca i interakcja z właścicielem
Szacunkowa moc kinetyczna dżetu ID830, wahająca się od 1 do 10 kwatuordekillionów erg/s, jest porównywalna z jego jasnością emisyjną. Sugeruje to, że energia uwalniana przez dżet skutecznie oddziałuje z otaczającym ośrodkiem międzygwiazdowym.
Faza przejściowa
Wyniki wskazują, że ID830 znajduje się obecnie w fazie przejściowej, w której zarówno korona, jak i dżet są jednocześnie aktywowane w następstwie wybuchu akrecyjnego. Kwazar może reprezentować obiekt typu super-Eddingtona powstały po wybuchu, wypełniając lukę pomiędzy standardowymi kwazarami a słabymi, szybko akreującymi w promieniowaniu rentgenowskim LRD zidentyfikowanymi przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST).
Odkrycie to dostarcza cennych informacji na temat ekstremalnego zachowania SMBH i dynamiki procesów akrecyjnych we wczesnym Wszechświecie.
