天文学者が遠方ブラックホール周辺の予想外の加速クエーサー風を発見(Astronomers find unexpected accelerating quasar winds around distant black hole)

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2024-06-11 ペンシルベニア州立大学(PennState)

ペンシルベニア州立大学の研究者を含む天文学者チームが、スローン・デジタル・スカイサーベイ(SDSS)を用いて8年間の観測データを解析し、遠方のブラックホール周囲の風に予想外の変化を発見しました。クエーサーSBS 1408+544の周囲のガスの高速運動が加速していることが判明しました。この発見はアメリカ天文学会(AAS)の会議で発表され、「Astrophysical Journal」に掲載されました。SDSSの観測データにより、クエーサー風の加速現象が明確になり、これがブラックホールとその周囲の相互作用の理論を改良するのに役立つとされています。

<関連情報>

SDSS-Vブラックホールマッパー残響マッピングプロジェクト: クェーサー SBS 1408+544 における C iv ブロード吸収線の加速 The SDSS-V Black Hole Mapper Reverberation Mapping Project: C iv Broad Absorption Line Acceleration in the Quasar SBS 1408+544

Robert Wheatley, Catherine J. Grier, Patrick B. Hall, W. N. Brandt, Jonah Lotz, D. P. Schneider, Jonathan R. Trump, Yue Shen, Lucas M. Seaton, Scott F. Anderson
The Astrophysical Journal  Published: 2024 June 11
DOI:10.3847/1538-4357/ad429e

天文学者が遠方ブラックホール周辺の予想外の加速クエーサー風を発見(Astronomers find unexpected accelerating quasar winds around distant black hole)

Abstract

We present the results of an investigation of a highly variable C iv broad absorption line (BAL) feature in spectra of the quasar SBS 1408+544 (z = 2.337) that shows a significant shift in velocity over time. This source was observed as a part of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Reverberation Mapping project and the SDSS-V Black Hole Mapper Reverberation Mapping project, and has been included in two previous studies, both of which identified significant variability in a high-velocity C iv BAL on timescales of just a few days in the quasar rest frame. Using ∼130 spectra acquired over 8 yr of spectroscopic monitoring with SDSS, we have determined that this BAL is not only varying in strength, but is also systematically shifting to higher velocities. Using cross-correlation methods, we measure the velocity shifts (and corresponding acceleration) of the BAL over a wide range of timescales, measuring an overall velocity shift of Δ=−683+89−84 km s−1 over the 8 yr monitoring period. This corresponds to an average rest-frame acceleration of a = 1.04+0.14−0.13 cm s−2, though the magnitude of the acceleration on shorter timescales is not constant throughout. We place our measurements in the context of BAL-acceleration models and examine various possible causes of the observed velocity shift.

1701物理及び化学
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