TONELADA 618

Se cree que TON 618, un cuásar, es el núcleo galáctico activo en el centro de una galaxia , cuyo motor es un agujero negro supermasivo que se alimenta de gas y materia intensamente calientes en un disco de acreción . Dado su corrimiento al rojo observado de 2,219, se estima que el tiempo de viaje de la luz de TON 618 es de aproximadamente 10.800 millones de años, lo cual es directamente proporcional a su distancia en años luz . Debido al brillo del cuásar central, la galaxia circundante queda eclipsada por él y, por lo tanto, no es visible desde la Tierra. Con una magnitud absoluta de−30,7 , brilla con una luminosidad de4 × 10 ⁴⁰ vatios  , o tan brillante como 140 billones de veces la de nuestro Sol ( L _☉ ), lo que lo convierte en uno de los objetos más brillantes del universo conocido. ^{[ 1 ]}

Al igual que otros cuásares, TON 618 tiene un espectro que contiene líneas de emisión de gas más frío mucho más allá del disco de acreción, en la región de líneas anchas . El tamaño de la región de líneas anchas se puede calcular a partir del brillo de la radiación del cuásar que la ilumina. ^{[ 9 ]} Shemmer y coautores utilizaron líneas de emisión de N _V y C _IV para calcular los anchos de la línea espectral H _β de al menos 29 cuásares, incluido TON 618, como una medida directa de sus tasas de acreción y, por lo tanto, de la masa del agujero negro central. ^{[ 10 ]}

Se ha descubierto que las líneas de emisión en el espectro de TON 618 son inusualmente anchas, ^{[ 8 ]} lo que indica que el gas se desplaza muy rápido; el ancho a media altura de TON 618 ha sido el mayor de los 29 cuásares, con indicios deVelocidades de 10.500 km/s  del material que cae por una medición directa de la línea espectral H _β , indicación de una fuerza gravitacional muy fuerte. ^{[ 10 ]} A partir de esto, la masa del agujero negro central de TON 618 se ha estimado en 66 mil millones M _☉ . ^{[ 10 ]} Esta se considera una de las masas más altas jamás registradas para un objeto de este tipo; más alta que la masa de todas las estrellas de la galaxia Vía Láctea combinadas, que es 64 mil millones M _☉ , ^{[ 11 ]} y 15.300 veces más masiva que Sagitario A* , el agujero negro central de la Vía Láctea. Con una masa tan alta, TON 618 puede entrar en una nueva clasificación propuesta de agujeros negros ultramasivos . ^{[ 12 ] [ 13 ]} Un agujero negro de esta masa tiene un radio de Schwarzschild de 1300 unidades astronómicas (194 mil millones de kilómetros ; 0,0206 años luz ) o 283 000 radios solares ( R _☉ ), que es más de 60 veces la distancia de Plutón al Sol.   

Una medición más reciente en 2019 por Xue Ge et al. que utiliza la línea de emisión C IV, una línea espectral alternativa a H _β —utilizando los mismos datos reproducidos por el artículo anterior de Shemmer— encontró una velocidad relativa menor del gas circundante de2761 ± 423  km/s , lo que indica una masa menor para el agujero negro central de 40.7 mil millones M☉ , consecuentemente menor que la estimación anterior. ^{[ 3 ]} _{Debido a que el radio de} Schwarzschild crece proporcionalmente a la masa de un agujero negro, esto correspondería a un horizonte de eventos que abarca 800 unidades astronómicas (120 mil millones de kilómetros; 0.0127 años luz) , aproximadamente 40 veces la distancia de Plutón al Sol.  

Los modelos de evolución basados ​​en la masa revisada del agujero negro supermasivo de TON 618 predicen que vivirá durante aproximadamente1,3 × 10 ⁹⁹ años (cerca del final de la Era de los Agujeros Negros del universo, cuando tiene casi 10 ⁸⁹ veces su edad actual), antes de que se disipe a través de la radiación de Hawking . ^{[ 14 ]}

La naturaleza de TON 618 como emisor de Lyman-alfa ha sido bien documentada desde al menos la década de 1980. ^{[ 15 ]} Los emisores de Lyman-alfa se caracterizan por su significativa emisión de la línea Lyman-alfa , una longitud de onda ultravioleta emitida por el hidrógeno neutro. Sin embargo, estos objetos han sido muy difíciles de estudiar debido a que la línea Lyman-alfa es fuertemente absorbida por el aire en la atmósfera terrestre , lo que limita el estudio de los emisores de Lyman-alfa a aquellos objetos con altos desplazamientos al rojo. TON 618, con su emisión luminosa de radiación Lyman-alfa junto con su alto desplazamiento al rojo, lo ha convertido en uno de los objetos más importantes en el estudio del bosque de Lyman-alfa . ^{[ 16 ]}

Las observaciones realizadas por el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) en 2021 revelaron la fuente aparente de la radiación Lyman-alfa de TON 618: una enorme nube de gas que rodea al cuásar y su galaxia anfitriona. ^{[ 2 ]} Esto lo convertiría en una mancha Lyman-alfa (LAB) , uno de los objetos de este tipo más grandes conocidos hasta ahora.

Las LAB son enormes colecciones de gases, o nebulosas, que también se clasifican como emisoras de Lyman-alfa. Estas enormes nubes, del tamaño de galaxias, son algunas de las nebulosas más grandes que se conocen, y algunas LAB identificadas en la década de 2000 alcanzaron tamaños de al menos cientos de miles de años luz de diámetro. ^{[ 17 ]}

En el caso de TON 618, la enorme nebulosa Lyman-alfa que la rodea tiene un diámetro de al menos 100 kiloparsecs (330 000 años luz ) , el triple del tamaño de la Vía Láctea. ^{[ 2 ]} La nebulosa consta de dos partes: un flujo molecular interno y un extenso gas molecular frío en su medio circumgaláctico, cada uno con una masa de 50 000 millones _M☉ , [ ^{2 ] y} ambos alineados con el chorro de radio producido por el cuásar central. La radiación extrema de TON 618 excita tanto el hidrógeno en la nebulosa que hace que brille intensamente en la línea Lyman-alfa, consistente con las observaciones de otras LAB impulsadas por sus galaxias internas. ^{[ 18 ]} Dado que tanto los cuásares como los LAB son precursores de las galaxias actuales, la observación de TON 618 y su enorme LAB proporcionó información sobre los procesos que impulsan la evolución de las galaxias masivas, ^{[ 2 ]} en particular al investigar su ionización y desarrollo temprano. 

• NGC 6380 : cúmulo globular catalogado como TON 1, la primera entrada del Catálogo Tonantzintla.
• RZ Leonis Minoris – variable cataclísmica catalogada como TON 1107.
• SX Leonis Minoris – estrella variable catalogada como TON 45.
• U Geminorum : sistema estelar catalogado como TON 842.