À l'aide de l'explorateur spectroscopique multi-unités (MUSE) du Very Large Telescope (VLT) au Chili, une équipe internationale d'astronomes a inspecté un quasar lumineux connu sous le nom de PDS 456. Résultats de la campagne d'observation, publiés le 26 mars sur le serveur de pré-impression. arXiv , apportent plus de lumière sur l'émission ionisée de ce quasar.
Les quasars, ou objets quasi-stellaires (QSO) sont des noyaux galactiques actifs (AGN) de très haute luminosité, émettant un rayonnement électromagnétique observable dans les longueurs d'onde radio, infrarouge, visible, ultraviolette et X. Ils comptent parmi les objets les plus brillants et les plus éloignés de l’univers connu et constituent des outils fondamentaux pour de nombreuses études en astrophysique et en cosmologie. Par exemple, les quasars ont été utilisés pour étudier la structure à grande échelle de l’univers et l’ère de la réionisation. Ils ont également amélioré notre compréhension de la dynamique des trous noirs supermassifs et du milieu intergalactique.
Avec un redshift de 0,185, PDS 456 est un quasar lumineux radio-silencieux à proximité. Avec une luminosité bolométrique au niveau d'un quattuordécillion erg/s, c'est le quasar radio-silencieux le plus lumineux avec un redshift inférieur à 0,3. Des observations antérieures de PDS 456 ont montré qu'il présente des vents de rayons X ultra rapides, relativistes et puissants, ainsi qu'un écoulement moléculaire massif et aggloméré de monoxyde de carbone s'étendant jusqu'à 16 000 années-lumière vers l'est du noyau.
Un groupe d'astronomes dirigé par Andrea Travascio de l'Université de Milan-Bicocca en Italie, a décidé de profiter du large champ de vision de MUSE pour étudier PDS 456. MUSE a permis à l'équipe de Travascio de cartographier avec des détails sans précédent l'émission ionisée de ce quasar avec un écoulement multi-échelle et multi-phase.
Tout d'abord, les observations montrent que le PDS 456 réside dans un environnement complexe caractérisé par l'émission diffuse de gaz ionisé s'étendant jusqu'à une distance projetée maximale de 150 000 années-lumière. Cet environnement comprend un réservoir de gaz d'une masse d'environ 10 à 100 millions de masses solaires, huit galaxies compagnes et un écoulement multiphasique.
Les observations MUSE ont identifié une sortie d’oxygène doublement ionisé avec une vitesse de 600 km/s. L'écoulement sortant a une taille projetée d'environ 65 000 années-lumière et un gradient de vitesse dans la direction est-ouest. Le taux de masse de sortie a été calculé à un niveau de 2,3 masses solaires par an, ce qui est nettement inférieur à celui des quasars ayant une luminosité bolométrique similaire.
L’étude a révélé que la sortie d’hydrogène alpha présente une échelle, une morphologie et une cinématique similaires à celles de la sortie moléculaire de monoxyde de carbone. Cette découverte suggère que ces deux composants appartiennent au même écoulement multiphasique et pourraient être issus du même épisode de rétroaction AGN passé.
Dans l'ensemble, les auteurs de l'article ont souligné que les nouveaux résultats fournissent des informations importantes sur l'interaction complexe entre les différentes phases des flux sortants provoqués par l'AGN et la richesse de l'environnement circumgalactique de PDS 456.
"Cela pourrait aider à planifier et à réaliser de futures études multibandes sur les propriétés des quasars lumineux brillant à midi cosmique", ont conclu les chercheurs.
Plus d'informations : A. Travascio et al, vue MUSE du PDS 456 :vent à l'échelle kpc, gaz ionisé étendu et environnement proche, arXiv (2024). DOI :10.48550/arxiv.2403.18043
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