|
Сильно покрасневшие загадочные квазары
|
|
|
|
В центре большинства крупных галактик находится сверхмассивная черная дыра (SMBH). Когда эти черные дыры активно поглощают вещество, они становятся невероятно светящимися квазарами. Но некоторые квазары кажутся окутанными густыми облаками пыли, что затрудняет их обнаружение. В ходе нового исследования астрономы обнаружили 77 новых, скрытых, "сильно покрасневших" квазаров (HRQ).
|
|
|
|
Их работа убедительно подтверждает идею о том, что эти объекты представляют собой краткий переходный этап в эволюции галактик. Статья с изложением результатов нового исследования была загружена на сервер препринтов arXiv 7 мая.
|
|
|
|
Ведущая теория эволюции галактик предполагает, что сверхмассивные черные дыры проходят через короткую, но интенсивную фазу роста, "покрасневшую", скрытую пылью, вызванную слиянием галактик. Когда две галактики сталкиваются, газ устремляется внутрь, одновременно вызывая интенсивное звездообразование и питая центральную черную дыру.
|
|
|
|
Пыль, окружающая этот процесс, делает ветры, вызываемые излучением, еще более мощными, превращая эти объекты в двигатели с экстремальной обратной связью.
|
|
|
|
При съемке на оптических длинах волн квазары почти полностью не видны из-за сильной запыленности, поскольку эти объекты тусклые и разбросаны по небу.
|
|
|
|
|
|
|
На данный момент было обнаружено около 50 сильно покрасневших квазаров, что было подтверждено с помощью дорогостоящего процесса поиска - поиска их по одному с помощью инфракрасных телескопов с одной целью. И без больших выборок невозможно с уверенностью ответить на ключевые вопросы об этой важной фазе галактического перехода.
|
|
Охота на гигантов
|
|
|
|
В новом исследовании команда под руководством Мэтью Степни (Matthew Stepney) из Центра передового опыта в области астрофизики и смежных технологий в Чили более чем удвоила количество сильно покрасневших квазаров, используя инфракрасные данные и спектрофотометрию с телескопа SPHEREx НАСА.
|
|
|
|
Они обнаружили 77 новых квазаров, покрытых пылью, когда возраст Вселенной составлял от 1,6 до 4,3 миллиардов лет. Новая выборка включает в себя первые семь сильно покрасневших квазаров, когда-либо обнаруженных при красных смещениях выше 3, в течение первых 2,1 миллиарда лет после Большого взрыва.
|
|
|
|
Чтобы сопоставить эти результаты, команда сравнила сильно покрасневшие квазары с двумя другими популяциями. Галактики, покрытые горячей пылью ("Хот-доги"), относятся к числу наиболее глубоко погребенных известных объектов, в излучении которых преобладает горячая пыль.
|
|
|
|
Голубые квазары, напротив, являются более знакомым и полностью незатененным классом, пыль с которых уже удалена, но они все еще содержат пылевую тороидальную структуру вокруг черной дыры, которая ярко светится в инфракрасном диапазоне. Сильно покрасневшие квазары находятся между этими двумя крайностями с точки зрения затемнения, однако, как ни удивительно, команда обнаружила, что в них недостаточно горячей пыли даже по сравнению с незатемненными голубыми квазарами.
|
|
|
|
Несмотря на то, что они кажутся слабыми из-за затемнения пылью, после коррекции на затухание, эти объекты вошли в число наиболее ярко светящихся квазаров из известных. Однако было обнаружено, что они излучают менее сильно в инфракрасном диапазоне длин волн, что связано с пылевыми структурами, окружающими черную дыру.
|
|
|
|
Астрономы полагают, что такое сочетание высокой собственной светимости и истощенных запасов пыли позволяет предположить, что квазары попали в фазу "выброса". Эта фаза наступает, когда мощная обратная связь от активно питающейся черной дыры начинает расчищать пыльный кокон, окружающий ядро галактики.
|
|
|
|
"Это сочетание истощенных пылевых резервуаров в масштабе тора и более высокой светимости по сравнению с хот-догами и голубыми квазарами подтверждает сценарий, в котором HRQ представляют собой фазу выброса, когда сильная обратная связь начинает очищать центральные области от затемняющего материала", - объясняют исследователи в статье.
|
|
|
|
Они также обнаружили неожиданный избыток ультрафиолетового излучения примерно в трех четвертях образца. Хотя это может быть рассеяние света квазара по краям пылевого кокона, исследователи отмечают, что звездообразование внутри галактики-хозяина также может способствовать этому избытку ультрафиолетового излучения, а в некоторых случаях даже доминировать.
|
|
|
|
"В будущей работе мы еще больше расширим выборки, используя возможности SPHEREx для наблюдения за всем небом, чтобы понять числовую плотность и многоволновые свойства "скрытых монстров", которые, по-видимому, доминируют в росте черных дыр в космический полдень", - заключает команда.
|
|
|
|
Источник
|
