Le spectre Subaru/FOCAS de PSO J006.1240+39.2219. Dans le panneau supérieur, la ligne verte est le continuum le mieux adapté. Les lignes pointillées bleues sont des ajustements gaussiens aux lignes d'émission. Les bacs à décalage vers le rouge représentés par une ligne horizontale violette sont utilisés pour analyser les transmissions et les profondeurs optiques. Les lignes rouges indiquent les erreurs mesurées. Le panneau du milieu montre le spectre du ciel à une échelle arbitraire. Le panneau du bas montre le spectre 2D du QSO. Crédit :Lu et al., 2020.
À l'aide du télescope Subaru, des astronomes de Taïwan ont effectué des observations spectroscopiques d'un quasar à grand décalage vers le rouge désigné PSO J006.1240+39.2219. Résultats de ces observations, présenté dans un article publié le 19 mars sur le serveur de pré-impression arXiv, fournir plus d'informations sur la nature de cet objet.
Quasars, ou les 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 leurs spectres visible et ultraviolet. Tous les spectres de quasars observés ont des décalages vers le rouge compris entre 0,056 et 7,54.
Les astronomes sont particulièrement intéressés par la découverte de nouveaux quasars à grand décalage vers le rouge, 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 grand décalage vers le rouge pourraient servir d'outil puissant pour sonder l'univers primitif.
Une équipe d'astronomes dirigée par Ting-Yi Lu de l'Université nationale Tsing Hua de Hsinchu, Taïwan, a récemment étudié un tel QSO à décalage vers le rouge élevé connu sous le nom de PSO J006.1240+39.2219. À un décalage vers le rouge de 6,62, c'est l'un des quasars à redshift les plus élevés connus à ce jour. L'équipe de Lu a obtenu une profonde, spectre optique à moyenne résolution de ce QSO avec la Subaru Faint Object Camera and Spectrograph (FOCAS) sur le télescope Subaru à Hawaï.
"En utilisant le télescope Subaru, nous avons obtenu un spectre à moyenne résolution avec un temps d'exposition total de 7,5 heures, " ont écrit les astronomes dans le journal.
En général, sur la base de ce spectre à moyenne résolution, les chercheurs ont effectué des tests d'absorption pour comprendre la réionisation cosmique, un changement de phase majeur de l'univers. OSP J006.1240+39.2219, comme beaucoup d'autres quasars à redshift élevé, a été utilisé comme sonde pour la fin de la réionisation et la nouvelle étude a trouvé un changement soudain dans la transmission Lyman-alpha à un redshift compris entre 5,75 et 5,86.
Par ailleurs, les astronomes ont effectué des statistiques de trou noir pour étudier le changement subtil de la structure dans le spectre de PSO J006.1240+39.2219. Ils ont constaté que les largeurs d'espace augmentent avec l'augmentation des décalages vers le rouge, en particulier, ils ont observé qu'une augmentation significative des largeurs de fente a été identifiée à des décalages vers le rouge supérieurs à 6,0. Ces résultats suggèrent un univers plus neutre à des décalages vers le rouge plus élevés, mais d'autres études sur les lacunes sombres à des décalages vers le rouge supérieurs à 5,5 sont nécessaires pour tirer des conclusions finales.
Après avoir comparé les résultats aux études précédentes, les scientifiques ont conclu que les largeurs d'écart sont légèrement plus petites que celles rapportées par d'autres articles. Ils appellent également à davantage d'observations spectroscopiques des QSO à fort décalage vers le rouge afin d'obtenir leurs spectres. Cela pourrait être crucial pour améliorer notre compréhension de l'histoire de la réionisation et de l'évolution précoce des sources d'ionisation.
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