Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Det største nogensinde kort over universers aktive supermassive sorte huller frigivet

En infografik, der forklarer oprettelsen af ​​et nyt kort med omkring 1,3 millioner kvasarer fra hele det synlige univers. Kredit:ESA/Gaia/DPAC; Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation; K. Storey-Fisher et al. 2024

Astronomer har kortlagt det største volumen af ​​universet nogensinde med et nyt kort over aktive supermassive sorte huller, der lever i galaksernes centre. Kaldet kvasarer, de gasslugende sorte huller er ironisk nok nogle af universets lyseste objekter.



Det nye kort registrerer placeringen af ​​omkring 1,3 millioner kvasarer i rum og tid, hvoraf den længste skinnede klart, da universet kun var 1,5 milliarder år gammelt. (Til sammenligning er universet nu 13,7 milliarder år gammelt.)

"Dette kvasarkatalog er forskelligt fra alle tidligere kataloger ved, at det giver os et tredimensionelt kort over universets største volumen nogensinde," siger medskaber af kort David Hogg, en seniorforsker ved Flatiron Institute's Center for Computational Astrofysik i New York City og professor i fysik og datavidenskab ved New York University. "Det er ikke kataloget med flest kvasarer, og det er ikke kataloget med de bedste kvalitetsmålinger af kvasarer, men det er kataloget med det største samlede volumen af ​​universet kortlagt."

Hogg og hans kolleger præsenterer kortet i et papir offentliggjort i The Astrophysical Journal . Avisens hovedforfatter, Kate Storey-Fisher, er postdoc-forsker ved Donostia International Physics Center i Spanien.

Forskerne byggede det nye kort ved hjælp af data fra Den Europæiske Rumorganisations Gaia-rumteleskop. Mens Gaias hovedformål er at kortlægge stjernerne i vores galakse, opdager den også utilsigtet objekter uden for Mælkevejen, såsom kvasarer og andre galakser, mens den scanner himlen.

"Vi var i stand til at foretage målinger af, hvordan stof klynger sig sammen i det tidlige univers, der er lige så præcise som nogle af dem fra store internationale undersøgelsesprojekter - hvilket er ret bemærkelsesværdigt i betragtning af, at vi fik vores data som en 'bonus' fra Mælkevejen - fokuseret Gaia-projekt," siger Storey-Fisher.

Denne grafiske repræsentation af kortet viser placeringen af ​​kvasarer fra vores udsigtspunkt, midten af ​​kuglen. De områder, der er tomme for kvasarer, er der, hvor vores galakse skive blokerer vores udsyn. Kvasarer med større rødforskydninger er længere væk fra os. Kredit:ESA/Gaia/DPAC; Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation; K. Storey-Fisher et al. 2024

Kvasarer er drevet af supermassive sorte huller i centrum af galakser og kan være hundredvis af gange så lysstærke som en hel galakse. Da det sorte huls tyngdekraft trækker gas op i nærheden, genererer processen en ekstremt lys skive og nogle gange lysstråler, som teleskoper kan observere.

De galakser, som kvasarer bebor, er omgivet af massive glorier af usynligt materiale kaldet mørkt stof. Ved at studere kvasarer kan astronomer lære mere om mørkt stof, såsom hvor meget det klumper sig sammen.

Astronomer kan også bruge placeringerne af fjerne kvasarer og deres værtsgalakser til bedre at forstå, hvordan kosmos udvidede sig over tid. For eksempel har forskere allerede sammenlignet det nye kvasarkort med det ældste lys i vores kosmos, den kosmiske mikrobølgebaggrund. Når dette lys rejser til os, bøjes det af det mellemliggende net af mørkt stof - det samme net, som kvasarerne kortlægger. Ved at sammenligne de to kan videnskabsmænd måle, hvor stærkt stof klumper sig sammen.

"Det har været meget spændende at se dette katalog anspore så meget ny videnskab," siger Storey-Fisher. "Forskere rundt om i verden bruger kvasarkortet til at måle alt fra de indledende tæthedsudsving, der spirede det kosmiske net til fordelingen af ​​kosmiske tomrum til bevægelsen af ​​vores solsystem gennem universet."

Holdet brugte data fra Gaias tredje dataudgivelse, som indeholdt 6,6 millioner kvasar-kandidater, og data fra NASAs Wide-Field Infrared Survey Explorer og Sloan Digital Sky Survey. Ved at kombinere datasættene fjernede holdet forurenende stoffer såsom stjerner og galakser fra Gaias originale datasæt og mere præcist udpegede afstandene til kvasarerne.

Holdet har også lavet et kort, der viser, hvor støv, stjerner og andre gener forventes at blokere vores udsyn til visse kvasarer, hvilket er afgørende for fortolkningen af ​​kvasarkortet.

"Dette kvasarkatalog er et godt eksempel på, hvor produktive astronomiske projekter er," siger Hogg. "Gaia blev designet til at måle stjerner i vores egen galakse, men den fandt også millioner af kvasarer på samme tid, som giver os et kort over hele universet."

Flere oplysninger: Kate Storey-Fisher et al, Quaia, Gaia-unWISE Quasar Catalogue:An All-sky Spectroscopic Quasar Sample The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad1328. iopscience.iop.org/article/10. … 847/1538-4357/ad1328

Leveret af Simons Foundation




Varme artikler