Quasars have historically been identified in optical surveys, which are insensitive to sources at z > 6.5. Infrared deep-sky survey data now make it possible to explore higher redshifts, with the result that a luminous quasar (ULAS J1120+0641) with a redshift z = 7.085, beyond the previous high of z = 6.44, has now been identified. Further observations of this and other distant quasars should reveal the ionization state of the Universe as it was only about 0.75 billion years after the Big Bang. The intergalactic medium was not completely reionized until approximately a billion years after the Big Bang, as revealed1 by observations of quasars with redshifts of less than 6.5. It has been difficult to probe to higher redshifts, however, because quasars have historically been identified2,3,4 in optical surveys, which are insensitive to sources at redshifts exceeding 6.5. Here we report observations of a quasar (ULAS J112001.48+064124.3) at a redshift of 7.085, which is 0.77 billion years after the Big Bang. ULAS J1120+0641 has a luminosity of 6.3 × 1013L⊙ and hosts a black hole with a mass of 2 × 109M⊙ (where L⊙ and M⊙ are the luminosity and mass of the Sun). The measured radius of the ionized near zone around ULAS J1120+0641 is 1.9 megaparsecs, a factor of three smaller than is typical for quasars at redshifts between 6.0 and 6.4. The near-zone transmission profile is consistent with a Lyα damping wing5, suggesting that the neutral fraction of the intergalactic medium in front of ULAS J1120+0641 exceeded 0.1.

view Abstract Citations (866) References (35) Co-Reads Similar Papers Volume Content Graphics Metrics Export Citation NASA/ADS Comparisons of the Emission-Line and Continuum Properties of Broad Absorption Line and Normal Quasi-stellar Objects Weymann, Ray J. ; Morris, Simon L. ; Foltz, Craig B. ; Hewett, Paul C. Abstract We compare the emission-line and continuum properties of a set of 25 broad absorption line QSOs (BALQSOs) and 29 normal QSOs (i.e., non- BALQSOs), both taken from the Large Bright Quasar Survey (LBQS), whose candidates were identified using the Cambridge Automatic Plate Measuring Facility. The LBQS sample of 25 BALQSOs is augmented by an additional 17 BALQSOs taken from other sources. We define a balnicity index in order to separate the non-BALQSOs from the BALQSOs as objectively as possible, as well as to provide a measure of the strength of the broad absorption line features. The comparisons are made by defining indices for various features, measuring them for each object, and applying the Kolmogorov- Smirnov (K-S) test to various BALQSO and non-BALQSO samples. We also compare the BALQSOs and non-BALQSOs by creating and comparing mean spectra for various samples. Our principal result is that the emission-line properties of non-BALQSOs and BALQSOs are remarkably similar. A comparison of the LBQS BALQSOs and non-BALQSOs reveals no statistically significant differences. However, when the full set of BALQSOs and various subsamples of the full set of BALQSOs are considered, we do find a small N v enhancement in the BALQSOs relative to the non-BALQSOs. We find enhanced emission around Al III J1857, but comparison of the mean spectrum of the BALQSOs to the mean spectrum of the non-BALQSOs suggests that species other than Al III (probably Fe II and/or Fe III) are responsible for the difference. We also find a strong correlation between the strength of the Fe II emission and the balnicity index. We define an index which measures the degree of detachment of the absorption trough. We find a weak anticorrelation between the detachment index and the equivalent widths of the C III] and C IV emission lines, but find no evidence of a correlation with this index and the Fe II strength. We confirm recent work by Corbin on velocity shifts between the peaks of Mg II, C III] and C IV: there is a small blueward displacement of the C IV peak relative to the CIII] peak which is strongly correlated with the much larger blueward shift of C IV relative to Mg II. However, in contrast to Corbin's results, we do not find the shifts to be larger in the BALQSOs compared with the non-BALQSOs. There is evidence for structure in the C IV absorption troughs which has a velocity difference equal to that of the N V + Lyα velocity separation. This strongly suggests that radiation pressure in important in the dynamics of the outflow. The continua of the BALQSOs and non-BALQSOs are remarkably similar, with the striking exception of the relatively rare BALQSOs which show strong Mg II and Al III absorption. These objects are much redder in the interval ~1550 A to ~2200 A than the other BALQSOs and non-BALQSOs. They also show especially strong Fe II emission, and evidence for Fe III emission much stronger than C III]. The close similarity between the emission-line and continuum properties of BALQSOs and non-BALQSOs is consistent with the view that BALQSOs do not form an intrinsically different class of objects from non-BALQSOs. We conclude that the small emission-line differences between non-BALQSos and BALQSOs are more likely due to a difference in viewing angle, coupled with a mild anisotropy in the angular distribution of the flux of the emission lines, and a selection effect associated with a distribution of covering factors described by Morris. The Mg II-Al III BALQSOs may belong to an extreme population of objects where there is a large amount of obscuration present accompanying large, and therefore self-shielding, column densities, along with high electron densities. Publication: The Astrophysical Journal Pub Date: May 1991 DOI: 10.1086/170020 Bibcode: 1991ApJ...373...23W Keywords: Continuous Radiation; Emission Spectra; Line Spectra; Quasars; Stellar Spectra; Data Reduction; Spectral Line Width; Spectrum Analysis; Statistical Analysis; quasars; Astrophysics; QUASARS full text sources ADS | data products NED (105) SIMBAD (68)

We present five new satellites of the Milky Way discovered in Sloan Digital Sky Survey (SDSS) imaging data, four of which were followed up with either the Subaru or the Isaac Newton Telescopes. They include four probable new dwarf galaxies—one each in the constellations of Coma Berenices, Canes Venatici, Leo, and Hercules—together with one unusually extended globular cluster, Segue 1. We provide distances, absolute magnitudes, half-light radii, and color-magnitude diagrams for all five satellites. The morphological features of the color-magnitude diagrams are generally well described by the ridge line of the old, metal-poor globular cluster M92. In the past two years, a total of 10 new Milky Way satellites with effective surface brightness μv ≳ 28 mag arcsec-2 have been discovered in SDSS data. They are less luminous, more irregular, and apparently more metal-poor than the previously known nine Milky Way dwarf spheroidals. The relationship between these objects and other populations is discussed. We note that there is a paucity of objects with half-light radii between ~40 and ~100 pc. We conjecture that this may represent the division between star clusters and dwarf galaxies.

The UKIRT Infrared Deep Sky Survey is a set of five surveys of complementary combinations of area, depth, and Galactic latitude, which began in 2005 May. The surveys use the UKIRT Wide Field Camera (WFCAM), which has a solid angle of 0.21deg^2. Here we introduce and characterise the ZYJHK photometric system of the camera, which covers the wavelength range 0.83-2.37 microns. We synthesise response functions for the five passbands, and compute colours in the WFCAM, SDSS and 2MASS bands, for brown dwarfs, stars, galaxies and quasars of different types. We provide a recipe for others to compute colours from their own spectra. Calculations are presented in the Vega system, and the computed offsets to the AB system are provided, as well as colour equations between WFCAM filters and the SDSS and 2MASS passbands. We highlight the opportunities presented by the new Y filter at 0.97-1.07 microns for surveys for hypothetical Y dwarfs (brown dwarfs cooler than T), and for quasars of very--high redshift, z>6.4.

view Abstract Citations (608) References (11) Co-Reads Similar Papers Volume Content Graphics Metrics Export Citation NASA/ADS A High Signal-to-Noise Ratio Composite Quasar Spectrum Francis, Paul J. ; Hewett, Paul C. ; Foltz, Craig B. ; Chaffee, Frederic H. ; Weymann, Ray J. ; Morris, Simon L. Abstract We present a very high signal-to-noise ratio (S/N ~ 400) composite spectrum of the rest-frame ultraviolet and optical region of high luminosity quasars. The spectrum is derived from 718 individual spectra obtained as part of the Large Bright Quasar Survey. The moderate resolution, <~ 4 A, and high signal-to-noise ratio allow numerous weak emission features to be identified. Of particular note is the large equivalent-width of the Fe II emission in the rest-frame ultraviolet and the blue continuum slope of the composite. The primary aim of this paper is to provide a reference spectrum for use in line identifications, and a series of large-scale representations of the composite spectrum are shown. We also present a measure of the standard deviation of the individual quasar spectra from the composite spectrum. Publication: The Astrophysical Journal Pub Date: June 1991 DOI: 10.1086/170066 Bibcode: 1991ApJ...373..465F Keywords: Astronomical Spectroscopy; Emission Spectra; Quasars; Signal To Noise Ratios; Stellar Luminosity; Iron; Line Spectra; Red Shift; Spectral Resolution; Ultraviolet Spectra; Visible Spectrum; Astrophysics; LINE IDENTIFICATIONS; QUASARS full text sources ADS |

In this Letter, we announce the discovery of a new satellite of the Milky Way in the constellation of Bootes at a distance of 60 kpc. It was found in a systematic search for stellar overdensities in the North Galactic Cap using Sloan Digital Sky Survey Data Release 5 (SDSS DR5). The color-magnitude diagram shows a well-defined turn-off, red giant branch, and extended horizontal branch. Its absolute magnitude is -5.8, which makes it one of the faintest galaxies known. The half-light radius is 220 pc. The isodensity contours are elongated and have an irregular shape, suggesting that Boo may be a disrupted dwarf spheroidal galaxy.

Using a sample of 30,000 quasars from SDSS-DR7, we explore the range of properties exhibited by high-ionization, broad emission lines, such as CIV 1549. Specifically we investigate the anti-correlation between L_UV and emission line EQW (the Baldwin Effect) and the "blueshifting" of high-ionization emission lines. The blueshift of the CIV emission line is nearly ubiquitous, with a mean shift of 810 km/s for radio-quiet (RQ) quasars and 360 km/s for radio-loud (RL) quasars, and the Baldwin Effect is present in both RQ and RL samples. Composite spectra are constructed as a function of CIV emission line properties in attempt to reveal empirical relationships between different line species and the SED. Within a two-component disk+wind model of the broad emission line region (BELR), where the wind filters the continuum seen by the disk component, we find that RL quasars are consistent with being dominated by the disk component, while BALQSOs are consistent with being dominated by the wind component. Some RQ objects have emission line features similar to RL quasars; they may simply have insufficient black hole (BH) spin to form radio jets. Our results suggest that there could be significant systematic errors in the determination of L_bol and BH mass that make it difficult to place these findings in a more physical context. However, it is possible to classify quasars in a paradigm where the diversity of BELR parameters are due to differences in an accretion disk wind between quasars (and over time); these differences are underlain primarily by the SED, which ultimately must be tied to BH mass and accretion rate.

In this Letter, we announce the discovery of a new dwarf satellite of the Milky Way, located in the constellation Canes Venatici. It was found as a stellar overdensity in the north Galactic cap using Sloan Digital Sky Survey Data Release 5 (SDSS DR5). The satellite's color-magnitude diagram shows a well-defined red giant branch as well as a horizontal branch. As judged from the tip of the red giant branch, it lies at a distance of ~220 kpc. Based on the SDSS data, we estimate an absolute magnitude of MV ~ -7.9, a central surface brightness of μ0, V ~ 28 mag arcsec-2, and a half-light radius of ~85 (~550 pc at the measured distance). The outer regions of Canes Venatici appear extended and distorted. The discovery of such a faint galaxy in proximity to the Milky Way strongly suggests that more such objects remain to be found.

A systematic investigation of the relationship between different redshift estimation schemes for more than 91000 quasars in the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Data Release 6 (DR6) is presented. The publicly available SDSS quasar redshifts are shown to possess systematic biases of Dz/(1+z)>=0.002 (600km/s) over both small (dz~0.1) and large (dz~1) redshift intervals. Empirical relationships between redshifts based on i) CaII H & K host galaxy absorption, ii) quasar [OII] 3728, iii) [OIII] 4960,5008 emission, and iv) cross-correlation (with a master quasar template) that includes, at increasing quasar redshift, the prominent MgII 2799, CIII] 1908 and CIV 1549 emission lines, are established as a function of quasar redshift and luminosity. New redshifts in the resulting catalogue possess systematic biases a factor of ~20 lower compared to the SDSS redshift values; systematic effects are reduced to the level of Dz/(1+z)<10^-4 (30km/s) per unit redshift, or <2.5x10^-5 per unit absolute magnitude. Redshift errors, including components due both to internal reproducibility and the intrinsic quasar-to-quasar variation among the population, are available for all quasars in the catalogue. The improved redshifts and their associated errors have wide applicability in areas such as quasar absorption outflows, quasar clustering, quasar-galaxy clustering and proximity-effect determinations.

We present the analysis of optical and near-infrared spectra of the only four z > 6.5 quasars known to date, discovered in the UKIDSS-LAS and VISTA-VIKING surveys. Our data set consists of new Very Large Telescope/X-Shooter and Magellan/FIRE observations. These are the best optical/NIR spectroscopic data that are likely to be obtained for the z > 6.5 sample using current 6–10 m facilities. We estimate the black hole (BH) mass, the Eddington ratio, and the Si iv/C iv, C iii]/C iv, and Fe ii/Mg ii emission-line flux ratios. We perform spectral modeling using a procedure that allows us to derive a probability distribution for the continuum components and to obtain the quasar properties weighted upon the underlying distribution of continuum models. The z > 6.5 quasars show the same emission properties as their counterparts at lower redshifts. The z > 6.5 quasars host BHs with masses of ∼109 M☉ that are accreting close to the Eddington luminosity (〈log(LBol/LEdd)〉 = −0.4 ± 0.2), in agreement with what has been observed for a sample of 4.0 < z < 6.5 quasars. By comparing the Si iv/C iv and C iii]/C iv flux ratios with the results obtained from luminosity-matched samples at z ∼ 6 and 2 ⩽ z ⩽ 4.5, we find no evidence of evolution of the line ratios with cosmic time. We compare the measured Fe ii/Mg ii flux ratios with those obtained for a sample of 4.0 < z < 6.4 sources. The two samples are analyzed using a consistent procedure. There is no evidence that the Fe ii/Mg ii flux ratio evolves between z = 7 and z = 4. Under the assumption that the Fe ii/Mg ii traces the Fe/Mg abundance ratio, this implies the presence of major episodes of chemical enrichment in the quasar hosts in the first ∼0.8 Gyr after the Big Bang.