Desi 300 ara kütle kara delikini artı cüce galaksilerde 2.500 aktif kara delik açıyor

Karanlık enerji spektroskopik aletinden erken veriler kullanılarak (Desi), bir bilim adamı ekibi, aktif olarak beslenen bir kara deliğe ev sahipliği yapan şimdiye kadarki en büyük cüce galaksileri ve bugüne kadarki en geniş ara kütleli kara delik adayları koleksiyonunu derledi.

Çalışma şurada yayınlandı Astrofizik Dergisi.

Bu ikili başarı, bilim adamlarının sadece evrendeki kara delik nüfusunu anlamalarını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda evrendeki ilk kara deliklerin oluşumu ve galaksi evrimindeki rolleri ile ilgili daha fazla keşif için de zemin hazırlar.

Desi, aynı anda 5.000 galaksiden ışığı yakalayabilen son teknoloji bir enstrümandır. Desi, ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) Nicholas U. Mayall 4 metrelik teleskopa NSF NOIRLAB programı olan NSF Kitt Peak Ulusal Gözlemevi’nde monte edilmiştir. Program şimdi beş yılın dördüncü sırada gökyüzünü araştırıyor ve proje bittiğinde yaklaşık 40 milyon galaksiyi ve kuasarları gözlemleyecek.

Desi projesi, dünya çapında 70’den fazla kurumdan 900’den fazla araştırmacının uluslararası bir işbirliğidir ve Doe’s Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı (Berkeley Lab) tarafından yönetilmektedir.

Desi ile erken verilerAnket doğrulamasını ve operasyonların ilk yılının% 20’sini içeren, Utah Üniversitesi doktora sonrası araştırmacı Ragadeepika Pucha liderliğindeki ekip, kabaca 115.000 cüce galaksiler de dahil olmak üzere 410.000 galaksinin spektrumlarını içeren benzeri görülmemiş bir veri kümesi elde edebildi – , binlerce ila birkaç milyar yıldız ve çok az gaz içeren dağınık galaksiler.

Bu kapsamlı set, Pucha ve ekibinin kara delik evrimi ile cüce galaksi evrimi arasındaki karmaşık etkileşimi keşfetmesine izin verecektir.

Astrofizikçiler, Samanyolu gibi tüm büyük galaksilerin merkezlerinde kara deliklere ev sahipliği yaptığından oldukça emin olsa da, spektrumun düşük kütle ucuna doğru ilerledikçe resim belirsiz hale geliyor.

Kara delikler bulmak kendi başına bir zorluktur, ancak cüce galaksilerde tanımlamak, küçük boyutları ve mevcut enstrümanlarımızın bu nesnelere yakın bölgeleri çözme yeteneği nedeniyle daha da zordur. Bununla birlikte, aktif olarak beslenen bir kara deliğin tespit edilmesi daha kolaydır.

Pucha, “Bir galaksinin ortasındaki bir kara delik beslenmeye başladığında, aktif bir galaktik çekirdek dediğimiz şeye dönüşerek çevresine muazzam miktarda enerji açığa çıkarıyor” diyor.

“Bu dramatik faaliyet, bu küçük galaksilerdeki gizli kara delikleri tanımlamamıza izin veren bir işaret görevi görüyor.”

Araştırmalarından ekip, aktif bir galaktik çekirdeğe (AGN) barındıran şaşırtıcı bir 2.500 aday cüce galaksisi – şimdiye kadar keşfedilen en büyük örnek. Önceki çalışmalara (yaklaşık%0,5) göre bir AGN’ye (%2) barındıran cüce galaksilerin önemli ölçüde daha yüksek kısmı heyecan verici bir sonuçtur ve bilim adamlarının önemli sayıda düşük kütleli, keşfedilmemiş kara delikleri kaçırdıklarını göstermektedir.

Desi verileri aracılığıyla ayrı bir aramada, ekip bugüne kadarki en kapsamlı koleksiyon olan 300 ara kütleli kara delik adayı tanımladı. Çoğu kara delik ya hafif (güneşimizin kütlesinin 100 katından az) veya süper kütledir (güneşimizin kütlesinin bir milyon katından fazla).

İki uç arasındaki kara delikler tam olarak anlaşılamamıştır, ancak erken evrende oluşan ilk kara deliklerin kalıntıları ve bugün büyük galaksilerin merkezinde yer alan süper kütleli kara deliklerin tohumları olarak teorize edilmiştir.

Yine de, şimdiye kadar bilinen sadece 100-150 ara kütleli kara delik adayıyla anlaşılmaz kalıyorlar. Desi tarafından keşfedilen büyük nüfusla, bilim adamları artık bu kozmik gizemleri incelemek için kullanacak güçlü bir yeni veri kümesine sahipler.

NSF Noirlab’daki astonomer Stephanie Juneau, “Desi’nin teknolojik tasarımı bu proje için önemliydi, özellikle galaksilerin merkezinde daha iyi yakınlaştırmamıza ve aktif kara deliklerin ince imzalarını tanımlamamıza izin veren küçük lif boyutu” diyor. ve ortak yazarı kağıt.

“Daha büyük liflere sahip diğer fiber spektrograflarla, galaksinin eteklerinden daha fazla yıldız ışığı içeri girer ve aradığımız sinyalleri seyreltir. Bu, bu çalışmada neden önceki çabalara göre daha yüksek bir aktif kara delik bulmayı başardığımızı açıklıyor.”

Tipik olarak, cüce galaksilerde bulunan kara deliklerin ara kütle rejimi içinde olması beklenir. Ancak ilginç bir şekilde, yeni keşfedilen ara kütleli kara delik adaylarının sadece 70’i cüce AGN adaylarıyla örtüşüyor. Bu, bulgulara başka bir heyecan katmanı ekler ve galaksilerdeki kara delik oluşumu ve evrim hakkında sorular gündeme getirir.

“Örneğin, kara delik oluşumu mekanizmaları ile yaşadıkları galaks türleri arasında herhangi bir ilişki var mı?” Dedi Pucha.

Diyerek şöyle devam etti: “Yeni adaylar zenginliğimiz, kara delikler hakkındaki anlayışımızı ve Galaxy Evolution’daki önemli rollerini zenginleştirerek bu gizemleri daha derinlemesine araştırmamıza yardımcı olacak.”