Forte lentille gravitationnelle par les AGN comme sonde du quasar

Astronomie de la nature (2023)Citer cet article

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Les corrélations étroites trouvées entre la masse des trous noirs supermassifs et les luminosités, les masses stellaires et les dispersions de vitesse de leurs galaxies hôtes sont souvent interprétées comme un signe de leur co-évolution. L'étude de ces corrélations à travers le décalage vers le rouge fournit un aperçu puissant du chemin évolutif suivi par le quasar et sa galaxie hôte. Alors que la masse du trou noir est accessible à partir de spectres à une seule époque, mesurer la masse de sa galaxie hôte est un défi car le noyau actif éclipse largement son hôte. Nous présentons ici une technique pour sonder les relations quasar-hôte au-delà de l'Univers local avec une forte lentille gravitationnelle, surmontant ainsi l'utilisation de modèles de population stellaire ou de mesures de dispersion de vitesse, tous deux sujets à des dégénérescences. Nous étudions en détail l'un des trois cas connus de forte lentille par un quasar pour mesurer avec précision la masse de son hôte et en déduire une masse totale de lentille dans le rayon d'Einstein. La mesure de lentille est plus précise que toute autre technique alternative et compatible avec la relation d'échelle locale entre la masse du trou noir et la masse stellaire. L'échantillon de tels systèmes de lentilles quasar-galaxie ou quasar-quasar devrait atteindre quelques centaines avec Euclid et le Rubin-Large Synoptic Survey Telescope, permettant ainsi l'application d'une telle méthode avec des tailles d'échantillon statistiquement significatives.

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Les images HST soutenant ce travail sont accessibles au public sur les archives Hubble Legacy (https://hla.stsci.edu/). Nos spectres Keck et SDSS réduits sont disponibles sur Zenodo (https://doi.org/10.5281/zenodo.7806468).

Le code de modélisation de lentille Lenstronomy et le logiciel de reconstruction de source SLITronomy sont librement accessibles sur https://github.com/sibirrer/lenstronomy et https://github.com/aymgal/SLITronomy. Les masses stellaires ont été estimées en utilisant le package python public GSF (https://github.com/mtakahiro/gsf). Le HST PSF a été reconstruit à l'aide d'AstroObjectAnalyser, qui est accessible au public sur https://github.com/sibirrer/AstroObjectAnalyser. Les spectres ont été ajustés à l'aide de pyQSOfit, qui est également accessible au public sur https://github.com/legolason/PyQSOFit.

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MM a effectué l'analyse. AG a développé l'algorithme de reconstruction de source SLITronomy. MM et FC ont rédigé le manuscrit. XD a fait l'analyse de la population stellaire. DS a mesuré la masse du trou noir. Tous les autres co-auteurs ont activement participé aux discussions, à l'acquisition des données HST et au processus de découverte du SDSS J0919 + 2720.

Correspondance à Martin Millon.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Nature Astronomy remercie les relecteurs anonymes pour leur contribution à la relecture par les pairs de ce travail.

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Fig. supplémentaires. 1–3 et tableau 1.

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Réimpressions et autorisations

Millon, M., Courbin, F., Galan, A. et al. Forte lentille gravitationnelle par les AGN comme sonde des relations quasar-hôte dans l'Univers lointain. Nat Astron (2023). https://doi.org/10.1038/s41550-023-01982-2

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Reçu : 10 mars 2022

Accepté : 26 avril 2023

Publié: 01 juin 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41550-023-01982-2

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