Grande jato de rádio descoberto no quasar J1601+3102

Uma equipe internacional de astrônomos observou um quasar extremamente barulhento em rádio conhecido como J1601+3102. Como resultado, eles descobriram que o quasar hospeda um grande jato de rádio estendido. A descoberta é relatada em um artigo de pesquisa publicado em 25 de novembro no servidor de pré-impressão arXiv . 

Imagem LOFAR VLBI do jato de rádio estendido de J1601+3102 a 144 MHz sobreposta a uma imagem óptica de banda z do DESI Legacy Imaging Survey. Crédito: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2411.16838

Quasares, ou objetos quase estelares (QSOs), são núcleos galácticos ativos (AGN) de altíssima luminosidade alimentados por buracos negros supermassivos (SMBHs), emitindo radiação eletromagnética observável em comprimentos de onda de rádio, infravermelho, visível, ultravioleta e raios X. Eles estão entre os objetos mais brilhantes e distantes do universo conhecido e servem como ferramentas fundamentais para vários estudos em astrofísica e cosmologia.

J1601+3102 é um quasar extremamente radioelétrico com um desvio para o vermelho de 4,9, descoberto em 2022. Ele tem um fluxo de rádio em um nível de 69 mJy, luminosidade bolométrica de cerca de 26 quattuordecilhões de erg/s e um índice espectral íngreme.

Recentemente, um grupo de astrônomos liderados por Anniek Joan Gloudemans do Observatório Gemini decidiu dar uma olhada mais de perto em J1601+3102, esperando lançar mais luz sobre suas propriedades. Para esse propósito, eles empregaram o Low Frequency Array (LOFAR) — um grande e sensível radiotelescópio operando em baixas frequências de rádio. As observações foram complementadas por dados do Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS).

"Construímos uma imagem LOFAR VLBI [ interferometria de linha de base muito longa ] a 144 MHz e observamos o quasar com Gemini/GNIRS para obter seu espectro infravermelho (próximo) ", escreveram os pesquisadores no artigo.

Imagens LOFAR revelaram que J1601+3102 tem uma estrutura de rádio estendida, incluindo um lóbulo de rádio ao norte, um lóbulo de rádio ao sul e um núcleo. O lóbulo ao norte está localizado a cerca de 29.000 anos-luz do quasar óptico e tem uma densidade de fluxo total de 50,6 mJy, enquanto o sul está a uma distância de 185.800 anos-luz, com uma densidade de fluxo total de 10,5 mJy.

Portanto, essas descobertas indicam que J1601+3102 tem um jato de rádio com um tamanho enorme de pelo menos 215.000 anos-luz. Os astrônomos notaram que esse é apenas um limite inferior, já que o tamanho físico do jato é provavelmente maior devido aos efeitos de projeção causados ​​pelo ângulo de visão. Eles acrescentaram que o jato de J1601+3102 é, portanto, o jato de rádio mais estendido já observado em um desvio para o vermelho maior que 4,0. 

O estudo também descobriu que a massa do SMBH em J1601+3102 é de aproximadamente 450 milhões de massas solares. Esse valor é geralmente menor quando comparado aos SMBHs nos quasares de alto redshift conhecidos. Portanto, os autores do artigo concluíram que uma massa excepcional de buraco negro não é estritamente necessária para gerar jatos poderosos em quasares.

Fonte: phys.org