Usando a European VLBI Network (EVN), uma equipe internacional de astrônomos realizou observações de imagens de alta resolução de um poderoso quasar de alto redshift conhecido como J2102+6015. Os resultados da campanha observacional, apresentados em 18 de janeiro no servidor de pré-impressão arXiv, podem nos ajudar a entender melhor a natureza desse quasar peculiar e outras poderosas fontes de rádio.
Quasares, ou objetos quasi-estelares (QSOs), são núcleos galácticos ativos extremamente luminosos (AGN) contendo buracos negros centrais supermassivos com discos de acreção. Seus desvios para o vermelho são medidos a partir das fortes linhas espectrais que dominam seus espectros visível e ultravioleta.
Os astrônomos estão especialmente interessados em encontrar novos quasares de alto desvio para o vermelho (com desvio para o vermelho superior a 4,5), pois são os objetos compactos mais luminosos e distantes do universo observável. Os espectros de tais QSOs podem ser usados para estimar a massa de buracos negros supermassivos que restringem os modelos de evolução e formação de quasares. Portanto, os quasares de alto desvio para o vermelho podem servir como uma ferramenta poderosa para sondar o início do universo.
J2102+6015 é um quasar de rádio poderoso em um redshift espectroscópico de aproximadamente 4,575 com uma estrutura de rádio complexa proeminente. No entanto, embora várias observações de J2102+6015 tenham sido realizadas até o momento, sua verdadeira natureza permanece incerta. Alguns estudos sugeriram que pode ser uma fonte de pico de espectro de gigahertz (GPS), enquanto outros propuseram que pode ser um jovem objeto simétrico compacto (CSO), excluindo um cenário blazar.
Portanto, para lançar mais luz sobre as propriedades de J2102+6015, um grupo de astrônomos liderados por Sándor Frey, do Observatório Konkoly em Budapeste, Hungria, realizou uma longa análise de interferometria de linha de base (VLBI) dessa fonte.
“O quasar J2102+6015 nunca foi estudado com VLBI em bandas de frequência diferentes de 2 e 8 GHz. Motivados pela natureza aparentemente não blazar e pela intrigante estrutura de rádio em escala massiva desta fonte, conduzimos testes de 5 e 22 GHz experimentos de imagem com a European VLBI Network (EVN) em junho de 2021”, escreveram os pesquisadores no artigo.
As novas observações do VLBI permitiram que a equipe distinguisse dois elementos estruturais principais de J2102+6015 – as características orientais mais brilhantes (E) e as feições ocidentais (W) mais fracas. Esses recursos são conhecidos pelas imagens anteriores da fonte e sua separação foi calculada em cerca de 10 mas.
Além disso, as novas imagens do EVN revelaram um fraco componente “central” entre os recursos E e W, que pode ser o núcleo de um CSO. Em geral, os resultados indicam um jato de crescimento lento na fase CSO, o que é consistente com a expectativa de estudos anteriores. Segundo os astrônomos, isso significa que a potência do rádio continuará aumentando com o tempo com a expansão da fonte.
Os pesquisadores observaram que J2102+6015 é, portanto, uma fonte de rádio jovem com seus jatos desalinhados em relação à linha de visão. Parece que o quasar experimenta variação quase periódica, com duração de cerca de três anos, em sua posição absoluta.
Publicado em 31/01/2023 18h56
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