Lo spettro Subaru/FOCAS di PSO J006.1240+39.2219. Nel pannello superiore, la linea verde è il continuum migliore. Le linee tratteggiate blu sono adattamenti gaussiani alle linee di emissione. I bin redshift mostrati in linea orizzontale viola vengono utilizzati nell'analisi delle trasmissioni e delle profondità ottiche. Le linee rosse mostrano gli errori misurati. Il pannello centrale mostra lo spettro del cielo in una scala arbitraria. Il pannello inferiore mostra lo spettro 2D del QSO. Credito:Lu et al., 2020.
Usando il telescopio Subaru, astronomi di Taiwan hanno condotto osservazioni spettroscopiche di un quasar ad alto redshift designato PSO J006.1240+39.2219. Risultati di queste osservazioni, presentato in un articolo pubblicato il 19 marzo sul server di prestampa arXiv, fornire maggiori informazioni sulla natura di questo oggetto.
quasar, o oggetti quasi stellari (QSO) sono nuclei galattici attivi (AGN) estremamente luminosi contenenti buchi neri centrali supermassicci con dischi di accrescimento. I loro redshift sono misurati dalle forti righe spettrali che dominano i loro spettri visibile e ultravioletto. Tutti gli spettri di quasar osservati hanno redshift tra 0,056 e 7,54.
Gli astronomi sono particolarmente interessati a trovare nuovi quasar ad alto redshift poiché sono gli oggetti compatti più luminosi e più distanti nell'universo osservabile. Gli spettri di tali QSO possono essere utilizzati per stimare la massa dei buchi neri supermassicci che vincolano i modelli di evoluzione e formazione dei quasar. Perciò, i quasar ad alto redshift potrebbero servire come un potente strumento per sondare l'universo primordiale.
Un team di astronomi guidato da Ting-Yi Lu della National Tsing Hua University di Hsinchu, Taiwan, ha recentemente studiato uno di questi QSO ad alto redshift noto come PSO J006.1240+39.2219. Con un redshift di 6,62, è uno dei quasar con spostamento verso il rosso più alti conosciuti fino ad oggi. La squadra di Lu ha ottenuto un profondo, spettro ottico a media risoluzione di questo QSO con la Subaru Faint Object Camera and Spectrograph (FOCAS) sul Subaru Telescope alle Hawaii.
"Usando il telescopio Subaru, abbiamo ottenuto uno spettro a media risoluzione con un tempo di esposizione totale di 7,5 ore, " scrivono gli astronomi sul giornale.
Generalmente, sulla base di questo spettro a media risoluzione, i ricercatori hanno effettuato test di assorbimento per comprendere la reionizzazione cosmica, un importante cambiamento di fase dell'universo. PSO J006.1240+39.2219, come molti altri quasar ad alto redshift, è stato utilizzato come sonda per la fine della reionizzazione e il nuovo studio ha rilevato un improvviso cambiamento nella trasmissione Lyman-alfa a un redshift compreso tra 5,75 e 5,86.
Per di più, gli astronomi hanno eseguito statistiche sul gap oscuro per studiare il sottile cambiamento della struttura nello spettro di PSO J006.1240+39.2219. Hanno scoperto che le larghezze del gap aumentano con l'aumento dei redshift, in particolare, hanno osservato un aumento significativo delle larghezze di gap è stato identificato a redshift superiori a 6.0. Questi risultati suggeriscono un universo più neutro a redshift più elevati, ma sono necessari ulteriori studi sui gap scuri a redshift superiori a 5,5 per trarre conclusioni finali.
Dopo aver confrontato i risultati con studi precedenti, gli scienziati hanno concluso che le larghezze del gap sono leggermente inferiori a quelle riportate da altri documenti. Richiedono anche più osservazioni spettroscopiche di QSO ad alto redshift per ottenere i loro spettri. Questo potrebbe essere cruciale per migliorare la nostra comprensione della storia della reionizzazione e della prima evoluzione delle sorgenti ionizzanti.
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