Spettro sottratto dal continuo della riga di emissione di CO(3-2) in PDS 456, estratto da una regione circolare di raggio 1 arcsec. Il riquadro (a) mostra la densità di flusso integrata in funzione della velocità, corrispondente a una regione circolare di raggio 1 arcsec centrata sulla posizione del QSO. La larghezza del canale è di 30 km/s. Il riquadro (b) mostra una vista ingrandita delle ali ad alta velocità nel profilo della linea CO(3−2). Credito:Bischetti et al., 2019.
Utilizzando l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Cile, gli astronomi hanno rilevato un deflusso molecolare a livello di galassia dal quasar PDS 456. I risultati sono presentati in un articolo pubblicato il 25 marzo su arXiv.org, in cui gli autori indagano le proprietà di questo deflusso.
Alimentato da buchi neri supermassicci (SMBH), quasar, o oggetti quasi stellari (QSO) sono nuclei galattici attivi (AGN) estremamente luminosi con luminosità anche migliaia di volte superiori a quella della nostra galassia della Via Lattea. È noto che la maggior parte dei quasar espelle enormi quantità di materiale nelle galassie ospiti. Quindi, rilevare e osservare tali flussi in uscita potrebbe fornire importanti indizi sull'evoluzione delle galassie.
Ad un redshift di 0,18 e con luminosità bolometrica di circa 100 quattuordecilioni erg/s, PDS 456 è il quasar radio-silenzioso più luminoso dell'universo locale. La diffusa presenza di deflussi in questo quasar, insieme alla sua relativa vicinanza e all'elevata luminosità, lo rendono un candidato ideale per studiare i deflussi molecolari e gli effetti dell'attività quasar sul mezzo interstellare ospite-galassia.
Un gruppo di astronomi guidati da Manuela Bischetti dell'Osservatorio di Roma, Italia, ha condotto osservazioni ALMA del continuum di 1 mm e dell'emissione della linea di CO (3-2) in PDS 456. Queste osservazioni hanno portato alla rilevazione di diversi gruppi spostati verso il blu che raggiungono circa 16, 000 anni luce dal nucleo, che ha rivelato la presenza di un grande deflusso molecolare a livello di galassia in questo quasar.
"Il profilo della linea di emissione di CO (3-2) mostra una coda spostata verso il blu (la cui densità di flusso è circa 1/60 del picco della linea), estendendosi a v ~−1000 km/s, e un'ala spostata verso il rosso in v <600 km/s associati a gas in uscita molecolare. Il deflusso è caratterizzato da una morfologia complessa, poiché diversi gruppi con velocità spostata verso il blu vengono rilevati su un'ampia regione fino a ~ 5 kpc dal nucleo, " scrivono gli astronomi sul giornale.
Le osservazioni hanno rivelato che questo deflusso ha una massa totale di circa 250 milioni di masse solari e un tasso di deflusso di massa di circa 290 masse solari all'anno. Questi valori indicano che si tratta di un deflusso notevolmente debole per un quasar così luminoso come PDS 456, in cui era stato rilevato uno dei deflussi ultraveloci (UFO) più veloci ed energetici.
Per di più, i ricercatori hanno calcolato che il tempo di esaurimento per il gas molecolare in PDS 456 è a un livello di circa 8 milioni di anni, che è circa da quattro a 10 volte più breve della velocità con cui il gas molecolare viene convertito in stelle. Questo, secondo lo studio, indica un possibile estinzione dell'attività di formazione stellare nella galassia ospite in breve tempo.
La ricerca ha inoltre sottolineato che il tempo necessario all'UFO per fornire l'energia misurata per il deflusso molecolare in PDS 456 è circa due volte inferiore a quello dei nuclei galattici attivi a luminosità bolometriche inferiori. Ciò potrebbe suggerire che l'UFO nel quasar studiato sia stato osservato nella sua fase di esplosione, o che la fase molecolare non è rappresentativa dell'energia totale in uscita in sorgenti iper-luminose. Tutto sommato, ulteriori studi sulla PDS 456 dovrebbero essere condotti per verificare queste ipotesi.
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