Kunstnerens gengivelse af accretion disken i ULAS J1120+0641, en meget fjern kvasar drevet af et supermassivt sort hul med en masse to milliarder gange Solens masse. Kredit:ESO/M. Kornmesser
Gas omkring sorte huller og interstellar mediumfordeling er nøglefaktorer for at forstå væksten af supermassive sorte huller og udviklingen af deres værtsgalakser. Imidlertid, som en afgørende parameter, gasdensiteten er svær at bestemme pålideligt, fordi den generelle metode ikke er anvendelig for alle kvasarer.
Forskere fra University of Science and Technology of China (USTC) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) opdagede for første gang en 'skarp stigning'-signatur i detektionshastigheden af variationer i bred absorptionslinje (BAL), hvilket igen udledte densitet af ioniseret gas. Værket blev udgivet i The Astrophysical Journal Letters den 11. januar, 2021.
Ioniseringstilstanden af en gasformig udstrømning kræver en periode (rekombinationstidsskala, trec) for at reagere på ændringer i det ioniserende kontinuum for de ioniserede udstrømninger. Trec er omvendt proportional med gasdensiteten.
Derfor, en tidligere undersøgelse rapporteret af gruppen af prof. Wang Tinggui og prof. Liu Guilin fra USTC fra CAS foreslog, at gasdensiteten kan bestemmes ved at måle trec.
De antog, at sandsynligheden for at detektere variabiliteten af en BAL med trec ved observationstidsinterval (ΔT) er en trinfunktion. Med andre ord, BAL-variabiliteten kan detekteres, når trec er kortere end ΔT.
Efter samme metode, skarpe stigningsfænomener er til stede i detektionshastigheden af flere forskellige BAL'er i kvasaren SDSS J141955.26+522741.1 fra Sloan Digital Sky Survey Data Release 16 (SDSS DR16), hvilket indikerer, at denne målemetode er pålidelig.
Forskere fandt først ud af, at detektionshastighedskurven kunne bruges til at skelne gasformige komponenter med forskellig densitet, men samme hastighed og placering, optimering af gruppens arbejde med den nye metode til måling af gasdensitet ved trec.