sdss j0847-0013, Uno de tres, raros cuásares duales descubiertos con tres observatorios de maunakea. Crédito:Silverman et al.
Una danza cósmica entre dos galaxias fusionadas, cada uno contiene un agujero negro supermasivo que se alimenta rápidamente de tanto material que crea un fenómeno conocido como cuásar, es un hallazgo raro.
Los astrónomos han descubierto varios pares de tales galaxias fusionadas, o quásares "duales" luminosos, utilizando tres observatorios de Maunakea en Hawái:el telescopio Subaru, Observatorio W. M. Keck, y Observatorio Géminis. Estos cuásares duales son tan raros, Un equipo de investigación dirigido por el Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo de la Universidad de Tokio estima que solo el 0,3% de todos los cuásares conocidos tienen dos agujeros negros supermasivos que están en curso de colisión entre sí.
El estudio publicado hoy en el 26 de agosto, Edición de 2020 de El diario astrofísico .
"A pesar de su rareza, representan una etapa importante en la evolución de las galaxias, donde se despierta el gigante central, ganando masa, y potencialmente impactando el crecimiento de su galaxia anfitriona, "dijo Shenli Tang, estudiante de posgrado en la Universidad de Tokio y coautor del estudio.
Los quásares son uno de los más luminosos, objetos energéticos conocidos en el universo, impulsado por agujeros negros supermasivos que son de millones a miles de millones de veces más masivos que nuestro Sol. Mientras el material gira alrededor de un agujero negro en el centro de una galaxia, se calienta a altas temperaturas, liberando tanta luz que el quásar puede eclipsar a su galaxia anfitriona. Esto hace que un par de galaxias fusionadas con actividad de cuásar sea difícil de detectar; es difícil separar la luz de los dos quásares porque están muy cerca el uno del otro. También, La observación de un área del cielo lo suficientemente amplia como para captar estos eventos raros en cantidades suficientes es un desafío.
SDSS J141637.44 + 003352.2, un cuásar dual a una distancia por el cual la luz que nos llega se emitió hace 4.600 millones de años. Los dos quásares son 13, 000 años luz de distancia en el cielo, colocándolos cerca del centro de una única galaxia masiva que parece ser parte de un grupo, como lo muestran las galaxias vecinas en el panel de la izquierda. En los paneles inferiores, La espectroscopia óptica ha revelado amplias líneas de emisión asociadas con cada uno de los dos cuásares, lo que indica que el gas se mueve a miles de kilómetros por segundo en las proximidades de dos agujeros negros supermasivos distintos. Los dos quásares son de diferentes colores, debido a las diferentes cantidades de polvo frente a ellos. Crédito:Silverman et al.
Para superar estos obstáculos, el equipo aprovechó un estudio amplio y sensible del cielo utilizando la cámara Hyper Suprime-Cam (HSC) del Telescopio Subaru.
"Para facilitar nuestro trabajo, empezamos mirando el 34, 476 cuásares conocidos del Sloan Digital Sky Survey con imágenes HSC para identificar aquellos que tienen dos (o más) centros distintos, ", dijo el autor principal, John Silverman, del Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo". Honestamente, no empezamos buscando cuásares duales. Estábamos examinando imágenes de estos quásares luminosos para determinar en qué tipo de galaxias preferían residir cuando comenzamos a ver casos con dos fuentes ópticas en sus centros donde solo esperábamos una ".
El equipo identificó 421 casos prometedores. Sin embargo, todavía existía la posibilidad de que muchos de estos no fueran cuásares duales auténticos, sino proyecciones al azar, como la luz de las estrellas de nuestra propia galaxia. La confirmación requirió un análisis detallado de la luz de los candidatos para buscar signos definitivos de dos quásares distintos.
Usando el espectrómetro de imágenes de baja resolución (LRIS) del Observatorio Keck y el espectrómetro de campo integral de infrarrojo cercano del Observatorio Gemini, Silverman y su equipo identificaron tres cuásares duales, dos de los cuales eran previamente desconocidos. Cada objeto del par mostró la firma del gas moviéndose a miles de kilómetros por segundo bajo la influencia de un agujero negro supermasivo.
Los cuásares duales recién descubiertos demuestran la promesa de imágenes de área amplia combinadas con observaciones espectroscópicas de alta resolución para revelar estos objetos escurridizos. que son clave para comprender mejor el crecimiento de las galaxias y sus agujeros negros supermasivos.
