Utilizzando il Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) presso il Very Large Telescope (VLT) in Cile, un team internazionale di astronomi ha ispezionato un quasar luminoso noto come PDS 456. I risultati della campagna osservativa, pubblicati il 26 marzo sul server di pre-stampa arXiv , fanno più luce sull'emissione ionizzata di questo quasar.
I quasar, o oggetti quasi stellari (QSO), sono nuclei galattici attivi (AGN) di altissima luminosità, che emettono radiazioni elettromagnetiche osservabili nelle lunghezze d'onda radio, infrarosse, visibili, ultraviolette e dei raggi X. Sono tra gli oggetti più luminosi e distanti dell'universo conosciuto e servono come strumenti fondamentali per numerosi studi di astrofisica e cosmologia. Ad esempio, i quasar sono stati utilizzati per studiare la struttura su larga scala dell’universo e l’era della reionizzazione. Hanno inoltre migliorato la nostra comprensione delle dinamiche dei buchi neri supermassicci e del mezzo intergalattico.
Con uno spostamento verso il rosso di 0,185, PDS 456 è un quasar luminoso radio-silenzioso nelle vicinanze. Con una luminosità bolometrica al livello di un quattuordecillion erg/s, è il quasar radio-silenzioso più luminoso con uno spostamento verso il rosso inferiore a 0,3. Precedenti osservazioni di PDS 456 hanno scoperto che esibisce venti relativistici e potenti di raggi X ultraveloci e un massiccio e grumoso deflusso molecolare di monossido di carbonio che si estende fino a 16.000 anni luce verso est dal nucleo.
Un gruppo di astronomi guidati da Andrea Travascio dell'Università di Milano-Bicocca in Italia, ha deciso di sfruttare l'ampio campo visivo del MUSE per studiare PDS 456. MUSE ha permesso al team di Travascio di mappare con un dettaglio senza precedenti l'emissione ionizzata di questo quasar con un deflusso multiscala e multifase.
Innanzitutto le osservazioni mostrano che PDS 456 risiede in un ambiente complesso caratterizzato dall'emissione diffusa di gas ionizzato che si estende fino ad una distanza massima prevista di 150.000 anni luce. Questo ambiente comprende un serbatoio di gas con una massa di circa 10-100 milioni di masse solari, otto galassie compagne e un deflusso multifase.
Le osservazioni del MUSE hanno identificato un deflusso di ossigeno doppiamente ionizzato con una velocità di 600 km/s. Il deflusso ha una dimensione prevista di circa 65.000 anni luce e un gradiente di velocità lungo la direzione est-ovest. È stato calcolato che il tasso di massa in uscita è pari a 2,3 masse solari all'anno, che è significativamente inferiore rispetto a quello dei quasar con luminosità bolometrica simile.
Lo studio ha scoperto che il deflusso dell’idrogeno-alfa mostra una scala, una morfologia e una cinematica simili al deflusso molecolare del monossido di carbonio. Questa scoperta suggerisce che questi due componenti appartengono allo stesso deflusso multifase e potrebbero essere guidati dallo stesso episodio di feedback AGN passato.
Tutto sommato, gli autori dell'articolo hanno sottolineato che i nuovi risultati forniscono importanti informazioni sulla complessa interazione tra le diverse fasi dei deflussi guidati dagli AGN e la ricchezza dell'ambiente circumgalattico di PDS 456.
"Ciò potrebbe aiutare nella pianificazione e nell'esecuzione di future indagini multibanda sulle proprietà dei quasar luminosi che brillano a mezzogiorno cosmico", hanno concluso i ricercatori.
Ulteriori informazioni: A. Travascio et al, visione MUSE del PDS 456:vento su scala kpc, gas ionizzato esteso e ambiente chiuso, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.18043
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