Самый ранний отток галактического масштаба открыт с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб»

Международная
группа
астрономов
использовала
космический
телескоп
«Джеймс Уэбб»
(JWST)
для
проведения
спектроскопических
наблюдений
яркого
квазара,
известного
как
J1007+2115.
Астрономы
обнаружили
быстрый
отток,
исходящий
из
галактики
квазара.
Об
этом
открытии
сообщалось
в
статье,
опубликованной
20
сентября
на
сервере
препринтов
arXiv.

Квазары представляют
собой
активные
ядра
галактик
(АЯГ)
очень
высокой
светимости,
испускающие
электромагнитное
излучение,
наблюдаемое
в
радио,
инфракрасном,
оптическом,
ультрафиолетовом
и
рентгеновском
диапазонах.
Они
являются
одними
из
самых
ярких
и
самых
далёких
объектов
в
известной
Вселенной
и
служат
фундаментальными
инструментами
для
многочисленных
исследований
в
астрофизике
и
космологии.

Например,
квазары
использовались
для
исследования
крупномасштабной
структуры
Вселенной
и
эпохи
реионизации.
Они
также
улучшили
понимание
динамики
сверхмассивных
чёрных
дыр
и
межгалактической
среды.
Красное
смещение
является
мерой
расстояния
и
возраста
объекта
во
Вселенной.
Чем
больше
красное
смещение,
тем
дальше
и
старше
объект.
С
красным
смещением
7,51
J1007+2115
является
одним
из
самых
далёких
и
старых
квазаров,
известных
на
сегодняшний
день.

Он
имеет
болометрическую
светимость
около
204
кваттуордециллионов
эрг/с,
а
его
чёрная
дыра
имеет
массу
около
1,43
миллиарда
солнечных
масс.
Предыдущие
наблюдения
J1007+2115
показали,
что
в
галактике-хозяине
имеется
обильный
молекулярный
газ
и
пыль
с
массами
на
уровне
22
и
0,17
миллиардов
солнечных
масс.

Более
того,
в
этой
галактике
происходит
быстрое
звездообразование,
которая
оценивается
в
80–250
солнечных
масс
в
год.
В
новой
работе
группа
астрономов
под
руководством
Вэйчжэ
Лю
из
обсерватории
Стюарда
в
Тусоне (штат
Аризона),
сообщила
об
открытиях
относительно
хозяина
J1007+2115.

Используя
камеру
NIRSpec
на
борту
JWST,
астрономы
идентифицировали
протяжённую
эмиссию
дважды
ионизированного
кислорода
(O
III).
Эта
эмиссия
сильно
смещена
в
синюю
область
и
широка,
и
простирается
примерно
на
6500
световых
лет
от
квазара.
Дальнейший
анализ
показал,
что
излучение,
скорее
всего,
отслеживает
быстрый
отток
в
галактике-хозяине
этого
квазара.

Таким
образом,
принимая
во
внимание
высокое
красное
смещение
квазара,
это
самый
ранний
отток
галактического
масштаба,
известный
на
данный
момент.
Согласно
статье,
скорость
истечения
импульса
составляет
около
3,7
ундециллиона
дин*
(3,7
×
10^35
дин),
что
составляет
приблизительно
61%
силы
давления
излучения,
создаваемой
квазаром.

Более
того,
скорость
истечения
кинетической
энергии
на
уровне
0,36
кваттуордециллиона
эрг/с
составляет
около
0,2% 
от
болометрической
светимости
квазара.
Эти
результаты
показывают,
что
квазар
достаточно
мощный,
чтобы
легко
форсировать истечение.
Исследование
показало,
что
отток
имеет
большую
скорость
около
2100
км/с,
что
предполагает,
что
он
может
легко
покинуть
родительскую
галактику.

Скорость
оттока
массы
была
рассчитана
на
уровне
300
солнечных
масс
в
год,
в
то
время
как
средняя
динамическая
временная
шкала
оттока
была
оценена
примерно
в
1,7
миллиона
лет.

*Дин
—
это
единица
измерения
силы
в
системе
СИ, которая
равна
1
грамм-силе,
то
есть
силе,
необходимой
для
ускорения
объекта
массой
1
грамм
на
1
сантиметр
в
секунду
в
квадрате. Это
очень
небольшая
единица
силы.
Например,
вес
яблока
составляет
примерно
1000
дин. В
контексте
статьи,
3,7
ундециллиона
дин
—
это
сила,
которая
эквивалентна
примерно
370
000
000
000
000
000
000
грамм-сил.
Это
сила,
необходимая
для
ускорения
объекта
массой
370
000
000
000
000
000
грамм
(или
примерно
370
000
000
тонн)
на
1
сантиметр
в
секунду
в
квадрате.