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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

A massive bubble of extremely metal-poor gas around a collapsing Lyα blob at z = 2.54

A. Humphrey, L. Binette, M. Villar Martín, I. Aretxaga, P. Papaderos

Resumo
Using long-slit optical spectroscopy obtained at the 10.4 m Gran Telescopio Canarias, we have examined the gaseous environment of the radio-loud quasar TXS 1436+157 (z = 2.54), previously known to be associated with a large Lyα nebula and a spatially extended Lyα-absorbing structure. From the Lya nebula, we measure kinematic properties consistent with infall at a rate of ~10–100 M yr-1 – more than sufficient to power a quasar at the top of the luminosity function.
The absorbing structure lies outside of the Lya nebula, at a radius of ≳40 kpc from the quasar. Against the bright unresolved continuum and line emission from the quasar, we detect in absorption the NV λλ1239, 1241, CIV λλ1548, 1551 and SiIV λλ1394, 1403 doublets, with no unambiguous detection of absorption lines from any low-ionization species of metal. The metal column densities, taken together with the HI column density measurement from the literature, indicate that the absorbing gas is predominantly ionized by the quasar, has a mass of hydrogen of ≳1.6 × 1011 M, a gas density of ≤18 cm-3, a line-of-sight thickness of ≥18 pc and a covering factor approaching unity. While this absorbing structure is clearly not composed of pristine gas, it has an extremely low metallicity, with ionizationmodels providing a 3s limit of 12+log(O/H) = 7.3.
To explain these results, we discuss a scenario involving starburst-driven superbubbles and the creation of infalling filaments of cold gas which fuel/trigger the quasar. We also discuss the possibility of detecting large-scale absorbers such as this in emission when illuminated by a powerful quasar.

Palavras chave
galaxies: active – galaxies: evolution – galaxies: ISM– quasars: absorption lines – quasars: emission lines – quasars: individual: TXS 1436+157

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume 428, Página 563
janeiro 2013

>> ADS>> DOI

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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