上海天文台在高红移射电星系研究中取得进展

近日，由中国科学院上海天文台研究员安涛牵头国际研究团队利用甚长基线干涉测量（Very Long Baseline Interferometry，VLBI）技术对高红移射电星系FIRST J160608.5+312446（简称J1606+3124）进行观测研究，发现它是一个致密对称源（CSO）。也就是说，它是一颗年轻的射电源，是处于“婴儿时期”的大尺寸双瓣射电源。相

高红移射电星系（HzRG，z＞4.5）是宇宙中质量最大的一类星系，红移越高，表明它越接近宇宙初生的早期形态。对高红移射电星系的研究有助于揭示大质量椭圆星系中活动星系核（AGN）的活动以及宇宙中星系团的组合和演变。接近宇宙再电离末期的AGN是研究早期宇宙中黑洞活跃的触发机制和喷流对宿主星系环境的反馈的重要目标。长期以来，寻找高红移活动星系核的技术挑战主要是难以获得高红移天体的光谱红移。在高红移AGN的宿主星系中，大量的气体和尘埃掩盖了中心活动星系核的辐射，使观测十分困难，导致只有少数高红移射电星系被观测到。

该研究使用VLBI技术对高红移射电星系J1606+3124进行观测研究。VLBI技术所使用的无线电波不会被尘埃遮挡，可探测到遥远的AGN的核区，且能够以毫角秒级的分辨率对射电喷流进行成像，对研究AGN活动和喷流反馈至关重要。研究团队获得了J1606+3124在8.4GHz的高分辨率图像——一个尺度达到220光年大小的“长条形”射电结构，其沿着南北方向可分解为三个成分。J1606+3124的射电特性包括边缘增亮的形态、峰值在GHz频率的射电谱、缓慢的光变和低喷流速度。根据其射电结构的大小和两个热斑的膨胀率判断，J1606+3124是一个年轻的（运动学年龄约3600年）射电源。而这些特性，均符合致密对称源的定义。因此，研究团队认为J1606+3124是CSO天体。

结合红外观测数据，研究团队发现J1606+3124处在一个气体和尘埃都很丰富的主星系环境中，其周围稠密的星际介质可能阻碍了喷流的生长，使得它的喷流在与周围星际介质的碰撞中失去了一部分动能，并转化为辐射，使它成为一颗明亮的射电源。

研究认为，即使在宿主星系存在大量气体形成的障碍的情况下，也依然能够观测到J1606+3124的高射电光度和温和相对论性喷流。如果它的黑洞活动能够持续相当长的时间，它仍然有机会成长为一个大尺寸的双瓣射电星系。如果它的红移和星系分类能够被进一步的光学光谱观测所证实，J1606+3124将是迄今为止已知的红移最高的CSO星系。

相关成果发表在《皇家天文学会月报》上。

论文链接

J1606+3124在8.4 GHz的甚长基线阵列图像