APM 08279+5255

APM 08279+5255
Conceito artístico de um quasar semelhante ao APM 08279+5255
Dados observacionais (J2000)
ConstelaçãoLince
Ascensão reta08h 31m 41.70s[1]
Declinação52° 45′ 16.8″[1]
Redshift3.911[2]
Distância23,6 Gly (7,2 Gpc) h−10.73[3]
(comóvel)
12.05 Gly[3]
(tempo de viagem da luz) anos-luz
Tipoquasar de linha de absorção larga (BAL),
galáxia hiperluminosa infravermelha[4]
Magnit. apar.+15.2 (R)[5]
Outras denominaçõesIRAS F08279+5255, QSO B0827+5255, QSO J0831+5245[1]
Notas: com lente gravitacional[1]
Luminosidade: 1014 a 1015 L⊙[6]

APM 08279+5255 é um quasar de linha de absorção larga muito distante, localizado na constelação de Lince. Ele é ampliado e dividido em múltiplas imagens pelo efeito de lente gravitacional de uma galáxia em primeiro plano através da qual sua luz passa. Aparenta ser uma galáxia elíptica gigante com um buraco negro supermassivo e um disco de acreção associado. Possui grandes regiões de poeira quente e gás molecular, bem como regiões com atividade de formação estelar (starburst).

Lente gravitacional

O APM 08279+5255 foi inicialmente identificado como um quasar em 1998 durante uma pesquisa do Automatic Plate Measuring Facility (APM) para encontrar estrelas de carbono no halo galáctico. A combinação do seu alto desvio para o vermelho (z=3,87) e brilho (particularmente no infravermelho) fez dele o objeto mais luminoso já visto no universo até então. Suspeitava-se que fosse um objeto com lente gravitacional, com sua luminosidade ampliada.[5] Observações no infravermelho com a câmera de alta resolução NICMOS a bordo do Telescópio Espacial Hubble (HST) mostraram que a fonte era composta por três imagens discretas. Mesmo considerando a ampliação, o quasar é um objeto extremamente poderoso, com uma luminosidade de 1014 a 1015 vezes a luminosidade do Sol.[6] Observações subsequentes com o Space Telescope Imaging Spectrograph do Hubble confirmaram a presença de uma terceira imagem fraca entre as duas imagens mais brilhantes. Cada componente tem a mesma distribuição de energia espectral e é uma imagem do quasar. Sistemas de lentes gravitacionais com números ímpares de imagens são extremamente raros; a maioria contém duas ou quatro.[7]

Inicialmente, pensava-se que a ampliação devido à lente gravitacional era grande, na faixa de 40 a 90 vezes.[5][6] Após observações detalhadas em muitos comprimentos de onda, o melhor modelo da galáxia lente é uma galáxia espiral inclinada. Isso resulta em uma ampliação de cerca de 4. As observações adicionais levaram a um desvio para o vermelho revisado de 3,911.[2]

Estrutura galáctica

O APM 08279+5255 é uma fonte brilhante em quase todos os comprimentos de onda e tornou-se uma das fontes distantes mais estudadas. Usando interferometria, ele foi mapeado em raios-X com o AXAF CCD Imaging Spectrometer no Observatório de Raios-X Chandra, no infravermelho com o Telescópio Espacial Hubble e em rádio com o Very Long Baseline Array. Medições com o Interferômetro de Plateau de Bure do IRAM e outros instrumentos observaram a distribuição de moléculas como CO, CN, HCN e HCO+, bem como carbono atômico.[2]

A partir dessas observações, o APM 08279+5255 está localizado em uma galáxia elíptica gigante com grandes quantidades de gás, poeira e um núcleo galáctico ativo (AGN) em seu centro. O AGN é rádio-silencioso, sem evidências de um jato relativístico. Ele é alimentado por um dos maiores buracos negros supermassivos conhecidos: 23 bilhões de massas solares (com base nas velocidades do disco molecular[2]); ou alternativamente 10 bilhões de massas solares (com base em mapeamento de reverberação[8]). O buraco negro é cercado por um disco de acreção de material espiralando em sua direção, com alguns parsecs de tamanho. Mais longe, há um toro de poeira, uma nuvem de poeira e gás em forma de rosca com um raio de cerca de 100 parsecs. Tanto o disco de acreção quanto o toro de poeira parecem estar quase de frente para nós.[2] A radiação do gás molecular vem de um disco achatado no centro da galáxia com um raio de 550 pc. Esta também é a região de formação estelar (starburst) da galáxia. O gás é aquecido tanto pela atividade no AGN quanto pelas estrelas recém-formadas.[2]

O APM é uma galáxia infravermelha ultraluminosa (ULIRG). Seu alto desvio para o vermelho desloca o espectro do infravermelho distante para comprimentos de onda milimétricos, onde pode ser observado a partir de observatórios na Terra. Em 2008 e 2009, as intensidades de suas linhas espectrais de vapor de água foram medidas usando o espectrômetro de ondas milimétricas Z-Spec no Observatório Submilimétrico do Caltech. A comparação do espectro com o de Markarian 231, outra ULIRG, mostrou que ele tinha 50 vezes o vapor de água daquela galáxia.[9] Isso o tornou a maior massa de água no universo conhecido — 100 trilhões de vezes mais água do que a contida em todos os oceanos da Terra combinados. Sua descoberta mostra que a água tem sido predominante no universo conhecido por quase toda a sua existência; a radiação foi emitida 1,6 bilhão de anos após o Big Bang.[10]

Galeria

Referências

  1. 1 2 3 4 «Basic data: QSO J0831+5245 — Quasar». SIMBAD. Centre de Données astronomiques de Strasbourg. Consultado em 8 de abril de 2014
  2. 1 2 3 4 5 6 Riechers, Dominik A.; Walter, Fabian; Carilli, Christopher L.; Lewis, Geraint F. (2009). «Imaging The Molecular Gas in a z = 3.9 Quasar Host Galaxy at 0."3 Resolution: A Central, Sub-Kiloparsec Scale Star Formation Reservoir in APM 08279+5255». The Astrophysical Journal. 690 (1): 463–485. Bibcode:2009ApJ...690..463R. arXiv:0809.0754Acessível livremente. doi:10.1088/0004-637X/690/1/463
  3. 1 2 Wright, Edward L. (dezembro de 2006). «A Cosmology Calculator for the World Wide Web». The Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 118 (850): 1711–1715. Bibcode:2006PASP..118.1711W. arXiv:astro-ph/0609593Acessível livremente. doi:10.1086/510102«Ned Wright's Javascript Cosmology Calculator». Consultado em 8 de abril de 2014
  4. ↑ «Results for IRAS F08279+5255». NASA/IPAC Extragalactic Database. Consultado em 8 de abril de 2014
  5. 1 2 3 Irwin, Michael J.; Ibata, Rodrigo A.; Lewis, Geraint F.; Totten, Edward J. (1998). «APM 08279+5255: An Ultraluminous Broad Absorption Line Quasar at a Redshift z = 3.87». The Astrophysical Journal. 505 (2): 529–535. Bibcode:1998ApJ...505..529I. arXiv:astro-ph/9806171Acessível livremente. doi:10.1086/306213
  6. 1 2 3 Ibata, Rodrigo A.; Lewis, Geraint F.; Irwin, Michael J.; et al. (1999). «NICMOS and VLA Observations of the Gravitationally Lensed Ultraluminous BAL Quasar APM 08279+5255: Detection of a Third Image». The Astronomical Journal. 118 (5): 1922–1930. Bibcode:1999AJ....118.1922I. arXiv:astro-ph/9908052Acessível livremente. doi:10.1086/301111
  7. ↑ Lewis, Geraint F.; Ibata, Rodrigo A.; Ellison, Sara L.; et al. (2002). «Spatially resolved STIS spectra of the gravitationally lensed broad absorption line quasar APM08279+5255: the nature of component C and evidence for microlensing». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 334 (1): L7–L10. Bibcode:2002MNRAS.334L...7L. arXiv:astro-ph/0205416Acessível livremente. doi:10.1046/j.1365-8711.2002.05700.xAcessível livremente
  8. ↑ Saturni, F. G.; Trevese, D.; Vagnetti, F.; Perna, M.; Dadina, M. (2016). «A multi-epoch spectroscopic study of the BAL quasar APM 08279+5255. II. Emission- and absorption-line variability time lags». Astronomy and Astrophysics. 587: A43. Bibcode:2016A&A...587A..43S. arXiv:1512.03195Acessível livremente. doi:10.1051/0004-6361/201527152
  9. ↑ Bradford, C. M.; Bolatto, A. D.; Maloney, P. R.; et al. (2011). «The Water Vapor Spectrum of APM 08279+5255: X-Ray Heating and Infrared Pumping over Hundreds of Parsecs». The Astrophysical Journal. 741 (2): L37 (6 pp.). Bibcode:2011ApJ...741L..37B. arXiv:1106.4301Acessível livremente. doi:10.1088/2041-8205/741/2/L37
  10. ↑ «APM 08279+5255 - The Largest Water Mass In The Universe (So Far)». Science 2.0. ION Publishing. 22 de julho de 2011. Consultado em 24 de abril de 2014

Ligações externas

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