Глубочайшее наблюдение GLIMPSE плотного газового кокона, окружающего «Малую Красную Точку»

Обнаружение выраженных бальмеровских скачков и линий поглощения в «Малых Красных Точках» (LRD) указывает на то, что они содержат активные галактические ядра, окружённые плотными газовыми оболочками и потенциально питаемые сверх-Эддингтоновским аккрецией. Мы представляем GLIMPSE-17775, яркую (Lbol ∼ 10^45 эрг с^−1) LRD при z = 3.501 за Abell S1063 (μ ∼ 2), наблюдаемую с помощью глубоких данных JWST/NIRCam и спектра NIRSpec G395M с экспозицией ∼20 ч (∼80 ч с учётом делензификации). Набор данных выявляет более 40 эмиссионных и абсорбционных признаков, включая богатый лес слабоионизованных линий Fe ii и многочисленные широкие переходы рекомбинации водорода. Мы используем эту глубину для проверки интерпретации плотного газа посредством пяти независимых диагностик. Почти все разрешённые линии демонстрируют экспоненциальные крылья с согласованной FWHM, что является признаком томсоновского рассеяния, требующего ne ≳ 10^8 см^−3. Принятие этой ширины даёт MBH ∼ 10^6.7 M⊙, что в 10 раз меньше, чем оценки по гауссовым профилям, и λEdd ∼ 1.8. Дополнительные диагностические признаки подтверждают ту же картину: выраженный бальмеровский скачок (fν,4050 / fν,3670 = 2.0 ± 0.1), усиленные линии He i λ7065 и λ10830 с поглощением типа P-Cygni, Баунденовская-флуоресцентная эмиссия O i λ8446–λ11290, требующая накачки Lyβ, и 16 линий Fe ii, соответствующих моделям флуоресценции. Эти признаки указывают на плотный (n ∼ 10^8 см^−3), частично ионизованный кокон, где образование линий определяется рассеянием и флуоресценцией, что даёт убедительные доказательства того, что по крайней мере некоторые LRD питаются за счёт сверх-Эддингтонового роста чёрных дыр в ранней Вселенной.