encuentros raras entre los pesos pesados ​​cósmicos

Los astrónomos han descubierto varios pares de tales galaxias en fusión, o quásares luminosos "dual", utilizando tres observatorios Maunakea en Hawai, telescopio Subaru, W. Observatorio M. Keck, y Observatorio Gemini.

Estos dos cuásares son tan raras, un equipo de investigación dirigido por el Instituto Kavli para la Física y Matemáticas del Universo en la Universidad de Tokio calcula sólo el 0,3% de todos los quásares conocidos tienen dos agujeros negros supermasivos que se encuentran en curso de colisión con los demás .

El estudio se publica en 26 de agosto, 2020 de Astrophysical Journal.

"A pesar de su rareza, que representan una etapa importante en la evolución de las galaxias, donde se despierta el gigante central, ganar masa, y que podría afectar el crecimiento de su galaxia anfitriona," dijo Shenli Tang, un estudiante graduado en la Universidad de Tokio y co-autor del estudio.

Los quásares son uno de los objetos más luminosos, enérgicos conocidos en el universo, alimentados por agujeros negros supermasivos que se encuentran millones a mil millones de veces más masivo que nuestro Sol Como remolinos material alrededor de un agujero negro en el centro de una galaxia, se calienta a altas temperaturas, la liberación de tanta luz que el quasar puede eclipsar a su galaxia anfitriona.

Esto hace un par de combinación de galaxias con actividad cuásar difícil de detectar; es difícil separar la luz de los dos cuásares porque están en tal proximidad el uno al otro. Además, la observación de un área lo suficientemente amplia del cielo para atrapar a estos eventos raros en número suficiente es un reto.

Para superar estos obstáculos, el equipo tomó ventaja de una amplia encuesta sensible del cielo usando la cámara Hyper Suprime-Cam (HSC) en el telescopio Subaru.

"Para hacer nuestro trabajo más fácil, empezamos mirando a los 34.476 quásares conocidos del Sloan Digital Sky Survey con imágenes de HSC para identificar los que tienen dos (o más) centros distintos," dijo el autor principal John Silverman, del Instituto Kavli para la Física y Matemáticas del universo. "Honestamente, no empezamos a buscar cuásares duales. Nos estábamos examinando imágenes de estos quásares luminosos para determinar qué tipo de galaxias preferían residir en cuando comenzamos a ver los casos con dos fuentes ópticas en sus centros donde sólo lo que esperábamos uno."

El equipo identificó 421 casos prometedores. Sin embargo, no era todavía la posibilidad de que muchos de estos fueron de buena fe cuásares duales, sino más bien las proyecciones de azar, como las estrellas de nuestra propia galaxia. La confirmación requiere un análisis detallado de la luz de los candidatos para buscar signos definitivos de dos cuásares distintas.

Usando Baja resolución Espectrómetro de Imágenes de Observatorio Keck (LRIS) y del infrarrojo cercano Integral espectrómetro de campo del Observatorio Gemini, Silverman y su equipo identificaron tres cuásares dobles, dos de los cuales eran desconocidos. Cada objeto en el par mostró la firma de gas que se mueve a miles de kilómetros por segundo bajo la influencia de un agujero negro supermasivo.

Los quásares duales recién descubiertas demuestran la promesa de la imagen de gran área combinada con observaciones espectroscópicas de alta resolución para revelar estos esquivos objetos, que son clave para entender mejor el crecimiento de las galaxias y sus agujeros negros supermasivos.