ТОН 618

ТОН 618
ТОН 618
	[[Файл: \|1089px\|alt= ]] TON 618, изображение получено с помощью Sloan Digital Sky Survey Data Release 9 (DR9). Квазар выглядит как яркая голубовато-белая точка в центре.
Данные наблюдений ( Эпоха J2000.0)
Созвездие	Псы Венетичи
Прямое восхождение	12 час 28 м 24.9 с
Склонение	+31° 28′ 38″
Красное смещение	2.219
Расстояние	3,31 Гпк (10,8 Гли) ; ( легкое расстояние перемещения ) ; 5,59 Гпк (18,2 Гли) ; ( сопутствующее расстояние, настоящее правильное расстояние ) ; ;
Тип	Квазар
Apparent magnitude (V)	15.9
Примечательные особенности	Сверхсветящийся квазар в сгустке Лайман-альфа
Другие обозначения
	FBQS J122824.9+312837, B2 1225+31, QSO 1228+3128, 7C 1225+3145, CSO 140, 2E 2728, Gaia DR1 4015522739308729728
	См. также: Квазар , Список квазаров.

TON 618 (аббревиатура Tonantzintla 618 ) — сверхсветящийся с широкой линией поглощения радио-громкий квазар и сгусток Лаймана-альфа. ^[2] расположена недалеко от границы созвездий Венецианских Псов и Комы Беренис , с прогнозируемым сопутствующим расстоянием примерно 18,2 миллиарда световых лет от Земли. ^[а] Она обладает одной из самых массивных черных дыр , когда-либо обнаруженных, размером 40,7 миллиарда M _☉ . ^[3]

История наблюдений

Поскольку квазары не были признаны до 1963 года, ^[4] природа этого объекта была неизвестна, когда он был впервые отмечен в 1957 году при обзоре слабых голубых звезд (в основном белых карликов ), лежащих вдали от плоскости Млечного Пути . На фотографических пластинках, сделанных с помощью 0,7-метрового телескопа Шмидта в обсерватории Тонанцинтла в Мексике, он выглядел «явно фиолетовым» и был внесен в список мексиканских астрономов Браулио Ириарте и Энрике Чавира под номером 618 в Каталоге Тонанцинтла . ^[5]

В 1970 году радиообследование в Болонье (Италия) обнаружило радиоизлучение TON 618, что указывало на то, что это был квазар. ^[6] Затем Мари-Элен Ульрих получила оптические спектры TON 618 в обсерватории Макдональд, которые показали линии излучения, типичные для квазара. По большому красному смещению линий Ульрих пришел к выводу, что TON 618 находится очень далеко и, следовательно, является одним из самых ярких известных квазаров. ^[7]

Компоненты

Сверхмассивная черная дыра

Как квазар, TON 618 считается активным галактическим ядром в центре галактики, двигателем которого является сверхмассивная черная дыра, питающаяся очень горячим газом и веществом в аккреционном диске . Учитывая наблюдаемое красное смещение TON 618, равное 2,219, время прохождения света TON 618 оценивается примерно в 10,8 миллиарда лет. Из-за блеска центрального квазара окружающая галактика затмевается им и поэтому не видна с Земли. При абсолютной величине −30,7 он светится светимостью 4 × 10. ⁴⁰ ватт , или в 140 триллионов раз больше, чем у Солнца, что делает его одним из самых ярких объектов в известной Вселенной. ^[1]

Как и другие квазары, TON 618 имеет спектр, содержащий линии излучения более холодного газа, расположенного гораздо дальше аккреционного диска, в области широких линий . Размер области широкой линии можно рассчитать по яркости освещающего ее излучения квазара. ^[8] Шеммер и соавторы использовали эмиссионные линии N _V и C _IV, чтобы рассчитать ширину спектральной линии H _β по крайней мере 29 квазаров, включая TON 618, в качестве прямого измерения скорости их аккреции и, следовательно, массы центрального черного ядра. дыра. ^[9]

Эмиссионные линии в спектре TON 618 оказались необычайно широкими. ^[7] указывая на то, что газ движется очень быстро; полумаксимум TON 618 во всю ширину был самым большим из 29 квазаров, с намеками на скорость падающего материала 10 500 км/с по прямым измерениям спектральной линии H _β , что указывает на очень сильную гравитационную силу. ^[9] Исходя из этого, масса центральной черной дыры TON 618 оценивается в 66 миллиардов солнечных масс. ^[9] Это считается одной из самых высоких масс, когда-либо зарегистрированных для такого объекта; больше, чем масса всех звезд галактики Млечный Путь вместе взятая, которая составляет 64 миллиарда солнечных масс, ^[10] и в 15 300 раз массивнее Стрельца А* , центральной черной дыры Млечного Пути. Обладая такой большой массой, TON 618 может попасть в предложенную новую классификацию сверхмассивных черных дыр . ^[11]^[12] Черная дыра такой массы имеет радиус Шварцшильда 1300 а.е. (около 390 миллиардов км или 0,04 светового дня в диаметре), что более чем в 40 раз превышает расстояние от Нептуна до Солнца.

Более недавнее измерение, проведенное Ge и его коллегами в 2019 году, в котором используется эмиссионная линия C IV, альтернативная спектральной линии H _β , с использованием тех же данных, воспроизведенных в более ранней статье Шеммера, обнаружило более низкую относительную скорость окружающего газа - 2761 ± 423. км/с, что указывает на меньшую массу центральной черной дыры — 40,7 миллиардов солнечных масс , что, следовательно, ниже предыдущей оценки. ^[3]

Туманность Лайман-альфа

Природа TON 618 как излучателя Лайман-альфа была хорошо документирована, по крайней мере, с 1980-х годов. ^[13] Излучатели Лайман-альфа характеризуются значительным излучением линии Лайман-альфа , ультрафиолетовой длины волны, излучаемой нейтральным водородом. Однако такие объекты было очень трудно изучать из-за того, что линия Лайман-альфа сильно поглощается воздухом в атмосфере Земли , что ограничивало изучение излучателей Лайман-альфа объектами с высокими красными смещениями. ТОН 618, благодаря своему световому излучению Лайман-альфа и высокому красному смещению, сделал его одним из важнейших объектов в изучении леса Лайман-альфа . ^[14]

Наблюдения, проведенные с помощью Большой миллиметровой решетки Атакамы (ALMA) в 2021 году, выявили очевидный источник Лайман-альфа-излучения TON 618: огромное облако газа, окружающее квазар и его родительскую галактику. ^[2] Это сделало бы его сгустком Лайман-альфа (LAB) , одним из крупнейших подобных объектов, известных на сегодняшний день.

LAB — это огромные скопления газов или туманностей, которые также классифицируются как излучатели Лаймана-альфа. Эти огромные облака размером с галактику являются одними из туманностей крупнейших известных , а некоторые обнаруженные в 2000-х годах LAB достигают размеров по меньшей мере сотен тысяч световых лет в поперечнике. ^[15]

В случае TON 618 окружающая ее огромная туманность Лайман-альфа имеет диаметр не менее 100 килопарсеков (330 000 световых лет), что вдвое превышает размер Млечного Пути . ^[2] Туманность состоит из двух частей: внутреннего молекулярного потока и обширного холодного молекулярного газа в ее окологалактической среде, каждая из которых имеет массу 50 миллиардов M _☉ , ^[2] причем оба они ориентированы на радиострую, создаваемую центральным квазаром. Экстремальное излучение TON 618 настолько возбуждает водород в туманности, что он заставляет ярко светиться в линии Лайман-альфа, что согласуется с наблюдениями других LAB, управляемых их внутренними галактиками. ^[16] Поскольку и квазары, и LAB являются предшественниками современных галактик, наблюдения на TON 618 и ее огромной LAB дали представление о процессах, которые управляют эволюцией массивных галактик. ^[2] в частности, исследуя их ионизацию и раннее развитие.

См. также

Другие примечательные объекты в каталоге Тонанцинтла.

NGC 6380 — шаровое скопление, указанное как TON 1, первая запись в каталоге Тонанцинтла.
SX Leonis Minoris – переменная звезда, обозначенная как TON 45.
U Geminorum - звездная система, обозначенная как TON 842.
RZ Leonis Minoris — катастрофическая переменная, указанная как TON 1107.

Примечания

^ Может показаться, что это расстояние противоречит возрасту Вселенной и больше, чем самый старый свет самых далеких объектов. Однако разница во времени соответствует другой величине — расстоянию пути света, которое составляет всего 10,8 миллиардов световых лет. См. Меры расстояний (космология) , в которых объясняются меры расстояний, используемые в космологии .

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час «Результаты NED по объекту TON 618» . БАЗА ДАННЫХ НАСА/IPAC ВНЕГАЛАКТИЧЕСКИХ ДАННЫХ . Архивировано из оригинала 15 августа 2021 г. Проверено 15 августа 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Ли, Цзяньруй; Эмонтс, БХК; Кай, З.; Прочаска, JX; Юн, И.; Ленерт, доктор медицины; Чжан, С.; Ву, Ю.; Ли, Цзянань; Ли, Мингю; Лейси, М.; Вильяр-Мартин, М. (25 ноября 2021 г.). «Массивный молекулярный поток и протяженное холодное гало с массой 100 кпк в огромной туманности Лиа QSO 1228+3128» . Письма астрофизического журнала . 922 (2): Л29. arXiv : 2111.06409 . Бибкод : 2021ApJ...922L..29L . дои : 10.3847/2041-8213/ac390d . S2CID 244102865 .
^ Jump up to: ^а ^б Ге, Сюэ; Би-Сюань, Чжао; Вэй-Хао, Бянь; Грин Ричард, Фредерик (21 марта 2019 г.). «Голубое смещение широкой эмиссионной линии C IV в QSO» . Астрономический журнал . 157 (4): 14. arXiv : 1903.08830 . Бибкод : 2019AJ....157..148G . дои : 10.3847/1538-3881/ab0956 . S2CID 84842636 .
^ «1963: Маартен Шмидт открывает квазары» . Обсерватории Института науки Карнеги. Архивировано из оригинала 1 февраля 2019 года . Проверено 21 октября 2017 г.
^ Ириарте, Браулио; Чавира, Энрике (1957). « Голубые звезды в северной шапке Галактики » (PDF) . Вестник обсерваторий Тонанцинтла и Такубая . 2 (16): 3–36. Архивировано (PDF) из оригинала 22 октября 2017 г. Проверено 21 октября 2017 г.
^ Колла, Г.; Фанти, К.; Фикарра, А.; Формиджини, Л.; Гандольфи, Э.; Грюфф, Г.; Ларри, К.; Падриелли, Л.; Роффи, Г.; Томас, П; Виготти, М. (1970). «Каталог 3235 радиоисточников на частоте 408 МГц» Серия дополнений по астрономии и астрофизике . 1 (3): 281. Бибкод : 1970A&AS....1..281C .
^ Jump up to: ^а ^б Ульрих, Мари-Элен (1976). «Оптический спектр и красные смещения квазара чрезвычайно высокой собственной светимости: B2 1225+31» . Астрофизический журнал . 207 : L73–L74. Бибкод : 1976ApJ...207L..73U . дои : 10.1086/182182 .
^ Каспи, Шай; Смит, Пол С.; Нетцер, Хагай; Маос, Дэн; Джаннузи, Бьюэлл Т.; Гивеон, Уриэль (2000). «Измерения реверберации 17 квазаров и соотношение размера-массы-светимости в активных ядрах галактик». Астрофизический журнал . 533 (2): 631–649. arXiv : astro-ph/9911476 . Бибкод : 2000ApJ...533..631K . дои : 10.1086/308704 . S2CID 119022275 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Шеммер, О.; Нетцер, Х.; Майолино, Р.; Олива, Э.; Крум, С.; Корбетт, Э.; ди Фабрицио, Л. (2004). «Ближняя инфракрасная спектроскопия активных галактических ядер с высоким красным смещением: I. Связь металличности со скоростью аккреции». Астрофизический журнал . 614 (2): 547–557. arXiv : astro-ph/0406559 . Бибкод : 2004ApJ...614..547S . дои : 10.1086/423607 . S2CID 119010341 .
^ Макмиллан, П.Дж. (июль 2011 г.). «Массовые модели Млечного Пути». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 414 (3): 2446–2457. arXiv : 1102.4340 . Бибкод : 2011MNRAS.414.2446M . дои : 10.1111/j.1365-2966.2011.18564.x . S2CID 119100616 .
^ Ирвинг, Майкл (21 февраля 2018 г.). « Сверхмассивные» черные дыры могут быть самыми большими из когда-либо обнаруженных – и они быстро растут» . Новый Атлас . Архивировано из оригинала 31 марта 2019 года . Проверено 21 августа 2018 г.
^ «От супер к ультра: насколько большими могут стать черные дыры?» . НАСА – Рентгеновская обсерватория Чандра. 18 декабря 2012 г. Архивировано из оригинала 17 июня 2019 г. . Проверено 21 августа 2018 г.
^ Сарджент, WLW; Янг, Пи Джей; Боксенберг, А.; Титлер, Д. (1980). «Распределение линий поглощения Лайман-альфа в спектрах шести КЗО: свидетельства межгалактического происхождения» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 42 : 41. Бибкод : 1980ApJS...42...41S . дои : 10.1086/190644 .
^ Харе, П.; Сриананд, Р.; Йорк, генеральный директор; Грин, Р.; Велти, Д.; Хуанг, К.-Л.; Бехтольд, Дж. (1997). «Лайманский альфа-лес в сторону В2 1225+317» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 285 : 167–180. arXiv : astro-ph/9612163 . дои : 10.1093/mnras/285.1.167 . Архивировано из оригинала 29 января 2022 г. Проверено 29 января 2022 г.
^ Стейдель, CC; Адельбергер, КЛ; Шепли, А.Е. (2000). «Lyα-изображение области протокластера при ⟨ z ⟩ = 3,09». Астрофизический журнал . 532 (1): 170–82. arXiv : astro-ph/9910144 . Бибкод : 2000ApJ...532..170S . дои : 10.1086/308568 . S2CID 10353723 .
^ «Гигантская космическая капля светится изнутри» . Пресс-релиз ESO . 17 августа 2011 года. Архивировано из оригинала 28 сентября 2011 года . Проверено 18 августа 2011 г.

Внешние ссылки

Анимация НАСА, иллюстрирующая относительные размеры черных дыр, включая TON 618.

[distance-3] Может показаться, что это расстояние противоречит возрасту Вселенной и больше, чем самый старый свет самых далеких объектов. Однако разница во времени соответствует другой величине — расстоянию пути света, которое составляет всего 10,8 миллиардов световых лет. См. Меры расстояний (космология) , в которых объясняются меры расстояний, используемые в космологии .

[ned-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час «Результаты NED по объекту TON 618» . БАЗА ДАННЫХ НАСА/IPAC ВНЕГАЛАКТИЧЕСКИХ ДАННЫХ . Архивировано из оригинала 15 августа 2021 г. Проверено 15 августа 2021 г.

[Ly_alpha-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Ли, Цзяньруй; Эмонтс, БХК; Кай, З.; Прочаска, JX; Юн, И.; Ленерт, доктор медицины; Чжан, С.; Ву, Ю.; Ли, Цзянань; Ли, Мингю; Лейси, М.; Вильяр-Мартин, М. (25 ноября 2021 г.). «Массивный молекулярный поток и протяженное холодное гало с массой 100 кпк в огромной туманности Лиа QSO 1228+3128» . Письма астрофизического журнала . 922 (2): Л29. arXiv : 2111.06409 . Бибкод : 2021ApJ...922L..29L . дои : 10.3847/2041-8213/ac390d . S2CID 244102865 .

[Ge-4] Jump up to: ^а ^б Ге, Сюэ; Би-Сюань, Чжао; Вэй-Хао, Бянь; Грин Ричард, Фредерик (21 марта 2019 г.). «Голубое смещение широкой эмиссионной линии C IV в QSO» . Астрономический журнал . 157 (4): 14. arXiv : 1903.08830 . Бибкод : 2019AJ....157..148G . дои : 10.3847/1538-3881/ab0956 . S2CID 84842636 .

[5] «1963: Маартен Шмидт открывает квазары» . Обсерватории Института науки Карнеги. Архивировано из оригинала 1 февраля 2019 года . Проверено 21 октября 2017 г.

[6] Ириарте, Браулио; Чавира, Энрике (1957). « Голубые звезды в северной шапке Галактики » (PDF) . Вестник обсерваторий Тонанцинтла и Такубая . 2 (16): 3–36. Архивировано (PDF) из оригинала 22 октября 2017 г. Проверено 21 октября 2017 г.

[7] Колла, Г.; Фанти, К.; Фикарра, А.; Формиджини, Л.; Гандольфи, Э.; Грюфф, Г.; Ларри, К.; Падриелли, Л.; Роффи, Г.; Томас, П; Виготти, М. (1970). «Каталог 3235 радиоисточников на частоте 408 МГц» Серия дополнений по астрономии и астрофизике . 1 (3): 281. Бибкод : 1970A&AS....1..281C .

[marie-8] Jump up to: ^а ^б Ульрих, Мари-Элен (1976). «Оптический спектр и красные смещения квазара чрезвычайно высокой собственной светимости: B2 1225+31» . Астрофизический журнал . 207 : L73–L74. Бибкод : 1976ApJ...207L..73U . дои : 10.1086/182182 .

[9] Каспи, Шай; Смит, Пол С.; Нетцер, Хагай; Маос, Дэн; Джаннузи, Бьюэлл Т.; Гивеон, Уриэль (2000). «Измерения реверберации 17 квазаров и соотношение размера-массы-светимости в активных ядрах галактик». Астрофизический журнал . 533 (2): 631–649. arXiv : astro-ph/9911476 . Бибкод : 2000ApJ...533..631K . дои : 10.1086/308704 . S2CID 119022275 .

[shem-10] Jump up to: ^а ^б ^с Шеммер, О.; Нетцер, Х.; Майолино, Р.; Олива, Э.; Крум, С.; Корбетт, Э.; ди Фабрицио, Л. (2004). «Ближняя инфракрасная спектроскопия активных галактических ядер с высоким красным смещением: I. Связь металличности со скоростью аккреции». Астрофизический журнал . 614 (2): 547–557. arXiv : astro-ph/0406559 . Бибкод : 2004ApJ...614..547S . дои : 10.1086/423607 . S2CID 119010341 .

[McMillan2011-11] Макмиллан, П.Дж. (июль 2011 г.). «Массовые модели Млечного Пути». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 414 (3): 2446–2457. arXiv : 1102.4340 . Бибкод : 2011MNRAS.414.2446M . дои : 10.1111/j.1365-2966.2011.18564.x . S2CID 119100616 .

[12] Ирвинг, Майкл (21 февраля 2018 г.). « Сверхмассивные» черные дыры могут быть самыми большими из когда-либо обнаруженных – и они быстро растут» . Новый Атлас . Архивировано из оригинала 31 марта 2019 года . Проверено 21 августа 2018 г.

[13] «От супер к ультра: насколько большими могут стать черные дыры?» . НАСА – Рентгеновская обсерватория Чандра. 18 декабря 2012 г. Архивировано из оригинала 17 июня 2019 г. . Проверено 21 августа 2018 г.

[Sargent-14] Сарджент, WLW; Янг, Пи Джей; Боксенберг, А.; Титлер, Д. (1980). «Распределение линий поглощения Лайман-альфа в спектрах шести КЗО: свидетельства межгалактического происхождения» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 42 : 41. Бибкод : 1980ApJS...42...41S . дои : 10.1086/190644 .

[khare-15] Харе, П.; Сриананд, Р.; Йорк, генеральный директор; Грин, Р.; Велти, Д.; Хуанг, К.-Л.; Бехтольд, Дж. (1997). «Лайманский альфа-лес в сторону В2 1225+317» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 285 : 167–180. arXiv : astro-ph/9612163 . дои : 10.1093/mnras/285.1.167 . Архивировано из оригинала 29 января 2022 г. Проверено 29 января 2022 г.

[steidel-16] Стейдель, CC; Адельбергер, КЛ; Шепли, А.Е. (2000). «Lyα-изображение области протокластера при ⟨ z ⟩ = 3,09». Астрофизический журнал . 532 (1): 170–82. arXiv : astro-ph/9910144 . Бибкод : 2000ApJ...532..170S . дои : 10.1086/308568 . S2CID 10353723 .

[ESO-17] «Гигантская космическая капля светится изнутри» . Пресс-релиз ESO . 17 августа 2011 года. Архивировано из оригинала 28 сентября 2011 года . Проверено 18 августа 2011 г.

[1]

[2]

[а]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]