Webb探测到一颗明亮类星体的宿主星系中快速流出物质

国际天文学家团队利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）对一个名为J1007+2115的亮类星体进行了光谱观测，并探测到该类星体宿主星系中的快速流出。这一发现被报道在预印本服务器arXiv上的一篇论文中。

类星体，又称准星体，是极高亮度的活动星系核（AGN），可以在射电、红外、可见光、紫外线和X射线波长范围内发射电磁辐射。它们是已知宇宙中最明亮和最遥远的天体之一，也是天体物理学和宇宙学研究中的基本工具。例如，类星体已被用于研究宇宙的大尺度结构和再电离时期，以及改善我们对超大质量黑洞和星系间介质动力学的理解。

J1007+2115的红移为7.51，是目前已知的红移最高的类星体之一。它的辐射光度约为204 quattuordecillion erg/s，其黑洞质量约为14.3亿太阳质量。

此前的观测显示J1007+2115的宿主星系拥有丰富的分子气体和尘埃，其质量分别为22和0.17亿太阳质量。此外，该星系正在经历快速的恒星形成，其恒星形成率估计每年为80-250太阳质量。

现在，由亚利桑那州图森市的斯图尔德天文台的刘维哲等天文学家领导的一个小组报告了关于J1007+2115的新发现。他们使用JWST上的NIRSpec整体场单元识别了双电离氧（O III）的扩展发射。这种发射具有较大的蓝移和宽度，并延伸到距离类星体约6500光年的地方。

进一步分析表明，这种发射很可能是在该类星体的宿主星系中追踪到的快速流出。因此，考虑到类星体的高红移，这是目前已知的最早的星系级流出。

根据论文，动量流出速率约为3.7 undecillion dynes，大约相当于类星体提供的辐射压力力的61%。此外，动能流出速率约为0.36 quattuordecillion erg/s，大约相当于类星体的辐射光度的0.2%。这些结果表明，类星体足够强大，能够轻松驱动这种流出。

研究发现，流出速度约为2100 km/s，这意味着它可能轻松逃离宿主星系。质量流出速率被计算为每年300太阳质量，而流出的平均动力学时间尺度估计约为170万年。