At finde kvasarer:Sjældne ekstragalaktiske objekter er nu nemmere at få øje på

Astrofysikere fra University of Bath har udviklet en ny metode til at lokalisere, hvor ekstremt sjældne ekstragalaktiske objekter befinder sig. De håber, at deres teknik til at finde 'kvasarer med skiftende udseende' vil tage videnskabsmænd et skridt tættere på at opklare et af universets største mysterier – hvordan supermassive sorte huller vokser. Kvasarer menes at være ansvarlige for at regulere væksten af ​​supermassive sorte huller og deres værtsgalakser.

En kvasar er et område med spektakulær lysstyrke i centrum af en galakse, drevet af et supermassivt sort hul - den største type sort hul, med en masse, der overstiger vores sols med millioner eller milliarder. Der er et supermassivt sort hul i midten af ​​Mælkevejen.

Kwasarer med skiftende udseende skifter hurtigt mellem en tilstand med høj lysstyrke og en tilstand med lav lysstyrke, og videnskabsmænd mangler endnu at finde ud af hvorfor. Når lysstyrken er skruet ned, en kvasar er for svag til at kunne ses på baggrund af værtsgalaksen, gør det svært for rumforskere at finde enten det eller det supermassive sorte hul, det er forbundet med.

Den nye detektionsmetode vil gøre det muligt for forskere at finde kvasarer, der gennemgår ekstreme ændringer i lysstyrke, og derfor at skabe en mere omfattende folketælling af supermassive sorte huller. Det næste skridt vil være at studere årsagerne til lysstyrkekontakterne, at give forskerne en bedre forståelse af, hvordan supermassive sorte huller vokser. Fra dette, ledetråde vil sandsynligvis dukke op om den kæde af begivenheder, der giver anledning til væksten af ​​galakser, da energiproduktionen fra supermassive sorte huller kan påvirke galaksernes skæbne.

Astrofysiker Dr. Carolin Villforth, hvem der var involveret i forskningen, sagde:"Disse kvasarer og supermassive sorte huller er ekstremt vigtige for galakseudviklingen - jo mere vi lærer om dem, jo mere forstår vi, hvordan de påvirker væksten af ​​galakser."

Hvad er kvasarer helt præcist?

Kvasarer er den mest lysende vedvarende lyskilde i universet. Mange galakser, inklusive vores egne, menes at have en, og astrofysikere har identificeret mere end en million i alt.

Kvasarer dannes, når gasformigt stof trækkes af gravitationskræfter mod et supermassivt sort hul. Når denne gas nærmer sig det sorte hul, den danner en 'accretion disk', som kredser om det sorte hul. Energi frigives fra disken i form af elektromagnetisk stråling, og det er denne stråling, der producerer kvasarens lysstyrke.

Accretionsskiven er omgivet af en tyk, støvet doughnut, der skjuler meget af kvasarens emission. Fordi den støvede struktur er meget stor, niveauet af sløring bør ikke ændre sig på menneskelige tidsskalaer, dog kan en kvasar med et skiftende udseende se ud til hurtigt at skifte fra lyst til mørkt (inden for et menneskeår), hvilket ville være meget overraskende, hvis det er sandt. At skabe en mere omfattende liste over kvasarer med skiftende udseende ville være et stort skridt i retning af at forstå årsagerne bag disse tilsyneladende overgange.

Tidligere bestræbelser på at identificere kvasarer med skiftende udseende har været afhængige af variabilitet i en lang række bølgelængder - en teknik kaldet fotometrisk variabilitet, som er kendt for at savne kvasarer med lavere lysstyrke. Bath-forskerne brugte spektroskopiske data til at vurdere ændringerne i meget små bølgelængdeområder, giver dem mulighed for at detektere kvasarer med skiftende udseende, som var blevet savnet ved fotometriske søgninger. Ved at bruge denne teknik, de fik øje på fire kvasarer med skiftende udseende millioner af lysår fra jorden. Alle fire var for svage til at blive opfanget af fotometriske søgninger. Tidligere identifikationsforsøg havde kun fundet to af disse kvasarer i samme område.

Tidligere MPhys-studerende ved Bath, Bart Potts, hvem ledede forskningen, forklarede:"Vi tog et tidligere datasæt og anvendte vores nye metode for at se, om vi kunne identificere nye, skiftende kvasarer, som andre havde overset. Dette gav os et større sæt kvasarer med skiftende udseende til yderligere undersøgelse, og bekræftede, at vores metode var mere følsom end andre, hvilket var fantastisk. Det viser, at vores metode er mere følsom over for svagere lysstyrke."

Han tilføjede:"I sidste ende, denne opdagelse vil give noget til det akademiske samfund, der studerer kvasarer. Det vil hjælpe andre med at fremme deres forskning i, hvorfor denne specifikke type kvasar går gennem lysstyrkekontakter. Vi hjælper vores samfund med at finde vigtige svar på store spørgsmål."

"En systematisk søgning efter kvasarer med skiftende udseende i SDSS-II ved hjælp af forskelsspektre" er udgivet i Astronomi og astrofysik .