Международная группа астрономов под руководством Ёсики Тобы (Yoshiki Toba) из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ) сообщила об открытии нового сверхъяркого квазара, получившего обозначение eFEDSJ0828–0139. Этот квазар имеет высокую скорость звездообразования, а его чёрная дыра аккрецирует массу со сверхэддингтоновской скоростью.
Сверхэддингтоновская скорость (super-Eddington rate) аккреции вещества на чёрную дыру означает, что чёрная дыра поглощает вещество с такой скоростью, что излучение, выделяемое в результате аккреции, превышает критическую величину, определяемую эддингтоновской светимостью. Она определяется как светимость, при которой давление излучения, выделяемого в результате аккреции, равно гравитационному притяжению чёрной дыры. Это приводит к образованию мощного излучения и, возможно, даже к образованию релятивистских струй. В контексте квазара eFEDSJ0828–0139 сверхэддингтоновская скорость аккреции вещества на чёрную дыру является признаком очень высокой активности и мощного излучения.
Квазары являются активными ядрами галактик (AGN) очень высокой светимости, питаемыми сверхмассивными чёрными дырами (SMBH), испускающими электромагнитное излучение 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.
Новый квазар был впервые идентифицирован инструментом eROSITA на борту космического аппарата Spektr-RG, а его природа была подтверждена командой Тобы с помощью телескопа Seimei Киотского университета и телескопа имени Джеймса Клерка Максвелла (JCMT).
Согласно статье, сверхъяркий квазар eFEDSJ0828–0139 имеет спектроскопическое красное смещение 1,62. Было обнаружено, что масса сверхмассивной чёрной дыры в этом квазаре составляет приблизительно 620 миллионов солнечных масс.
Исследование показало, что eFEDSJ0828–0139 имеет очень высокую инфракрасную светимость — на уровне 68 триллионов солнечных светимостей, а её отношение Эддингтона составляет 3,6. Это подтверждает, что eFEDSJ0828–0139 — это гиперяркий квазар с очень высокой скоростью аккреции массы чёрной дыры.
Результаты показывают, что eFEDSJ0828–0139 также имеет чрезвычайно высокую скорость звездообразования (SFR). Астрономы подсчитали, что SFR этого квазара составляет не менее 1000 солнечных масс в год.
«Мы можем наблюдать фазу роста как сверхмассивной чёрной дыры, так и её родительской галактики в их совместной эволюции, как и ожидалось с помощью численного моделирования», — заключили исследователи.
Астрономы добавили, что их открытие доказывает, что с помощью обзора всего неба eROSITA и последующих наблюдений с использованием спектрографов следующего поколения, таких как спектрограф Subaru Prime Focus Spectrograph (PFS), можно обнаружить гораздо больше сверхъярких квазаров.