Alef

Quasar - z = 3.387

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Une observation d'un objet assez surprenant :

 

C11 x0.63 + Alpy600 + Atik414EX ; résolution autour de R=500

Magnitude 16.52

Constellation de Cephée.

 

S5 0014+81est un quasar ou blazar FSRQ (flat-spectrum radio quasars) lointain situé dans la constellation de Céphée. Il fait partie d'une galaxie elliptique géante à sursauts de formation d'étoiles.

S5 0014+81 est l'un des quasars les plus lumineux connus et possède l'un des trous noirs les plus massifs jamais recensé, d'une masse estimée à 40 milliards de masses solaires (M☉).

Caractéristiques :

S5 0014+81 est l'un des blazars les plus lumineux connus, dégageant une puissance dépassant les 10^41 watts. Sa magnitude bolométrique absolue est de -31,5 pour une luminosité de 3,846 × 10^14 fois celle du Soleil, soit l'équivalent de 25 000 Voie Lactée.

Trou noir supermassif :

Comme les autres blazars, S5 0014+81 possède un trou noir supermassif en son centre qui pourrait être à l'origine de son intense activité.

En 2009, une équipe d'astronome utilisant le télescope spatial SWIFT a déterminé la masse de ce dernier à l'aide de sa luminosité bolométrique. Ils ont obtenu une valeur 10 000 fois plus élevée que celle du trou noir situé au centre de la Voie lactée, soit environ 40 milliards de M☉. Cela en fait le deuxième trou noir le plus massif connu, plus de six fois plus massif que celui situé au centre de la galaxie elliptique M87, qui a détenu le record pendant 60 ans.

Un tel astre présenterait un rayon de Schwarzschild de 120 milliards de kilomètres. L'horizon externe du trou noir présente donc un diamètre de 240 milliards de kilomètres, soit environ 1 580 unités astronomiques. Ce diamètre correspond à celui de l'ergosphère. Ce trou noir transformerait l'équivalent de 4 000 M☉ chaque année.

Apparu seulement 1,6 milliard d'années après le Big Bang, il laisse croire que les trous noirs supermassifs sont apparus très rapidement dans l'histoire de l'Univers.

 

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Bon ciel

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Elle est belle cette raie de Lyman alpha :)

Et on peut calculer la vitesse des vents avec sa largeur a mi-hauteur :

101A de large donc :

v = (101 / (1+z)) / Lyman a x c

v = 5676 km/s

 

Edited by Alef

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Cette vitesse de 5000km/s me paraît bien faible par rapport à des galaxies de seyfert qui ont les mêmes vitesses sur Ha. Je me demande si diviser par (z+1) est la bonne formule car sans être spécialiste des vitesses proches de 10% ou 20% de la vitesse de la lumière me paraît plus réelle pour des objets hors norme comme ce quasar.. 

Sans diviser par (z+1) je trouve 25 000 km/s... 

Edited by Alef
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Merci JP pour ton papier. Ils sont pas si balaize que ça ces quasars... je suis étonné des vitesses si faibles... :(

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Excellent Etienne. La raie LyA est particulièrement visible

La vitesse de récession donne le tournis à ces redshift.

Emmanuel

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C'est superbe !

Mag -31, je crois que c'est la valeur la plus haute que j'ai jamais vue...

 

Pour la vitesse de 5000 km/s à z = 3, comme les copains, je ne comprends pas cette valeur. Virgo, c'est déjà 1000 km/s, Coma, de mémoire, 3000.

Là, on devrait être, très à la louche, à 50 ou 100 000...

 

A creuser et vérifier.

 

 

Bravo !!!

:x

Edited by Superfulgur
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@Superfulgur 5000 km/s c'est la vitesse d'élargissement Doppler associé au mouvement du gaz autour du trou noir supermassif, mesuré avec la FWHM de la raie Ly A, pas la vitesse de récession cosmologique du quasar ;)

Pour z=3.4 la vitesse de récession cosmologique est de 270 000 km/s (c*((1+z)^2-1)/((1+z)^2+1)

Jp

Edited by apricot
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Pour sa mag absolue à -31, c'est juste monstrueux. Je pensais que les quasars les plus lumineux connus étaient juste en dessous de mag -29 comme dans cette figure

 

image.png.615138572c6e41a0d057d4be54ab3ed1.png

(source arXiv:2010.14433v1)

 

Je me demande si il n'y aurait pas un effet de lentille, ou tout simplement c'est un blazar, on le regarde pile dans l'axe d'un des jets émis par le disque d'accrétion, ce qui fausse en quelque sorte la mesure de sa luminosité. Etienne pourra nous en dire plus ?

 

EDIT, dans ce papier, le quasar est donné à M(1450)=-29.65

https://academic.oup.com/mnras/article/514/4/5493/6611700

peut être une erreur, ou une mesure affinée depuis le papier cité dans le premier post (wikipedia ?).

 

Il y a aussi la limite d'Eddington. Les quasars les plus puissants émettent tellement de lumière que cette dernière exerce une pression sur la matière qui accrète, ce qui limite donc l'accrétion. A la limite d'Eddington la force de gravité est équilibrée par celle de la pression de radiation, et le quasar ne peux pas accréter plus et donc ne pas briller plus.

 

Edited by apricot
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Tu es très bon vulgarisateur JP, tout ce que tu dis est hyper intéressant, dire que l'on peut observer ces objets en amateur c'est passionnant, Imaginez si on avait un télescope de 1 mètre spécial Alpy600 toute la moisson qu'on pourrait faire... :)

Edited by Alef

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Il y a 1 heure, Alef a dit :

Imaginez si on avez un télescope de 1 mètre spécial Alpy600 toute la moisson qu'on pourrait faire... :)

tu as une idée dernière la tête Etienne ?

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Hé non malheureusement ça serait juste pour passer Lyman alpha vers les 7000A du capteur....

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Bravo pour cette observation à un Z>3 !!!!

La largeur de la raie Lyman Alpha donne une idée de la vitesse de rotation du disque d'accrétion qui tourne autour du trou noir. Ce n'est pas un vent stelaire car pas de profil de type P Cyg ici, juste une raie large qui donne une signature d'une masse en rotation.  C'est ce que l'on retrouve aussi dans les galaxies de Seyfert de type I ou l'on a à la fois des raies larges donc issues du disque d'acréation, et des raies plus étroites comme les raies [OIII] qui sont situés plus loin du trou noir et ne subissent pas une rotation aussi importante.

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