摘要:在黑暗能源光谱仪器的早期数据中,科学家发现了有史以来最大的中间质量黑洞和矮星系的样本,这些样本载有一个活跃的黑洞,这使得两者的现有普查三倍。这些大型统计样本将允许对矮星系进化与黑洞生长之间的动态进行更深入的研究,并为宇宙最早的黑洞演化开辟了巨大的发现潜力。...
使用来自黑暗能源仪器(DESI)的早期数据,一组科学家汇编了有史以来最大的矮星系样本,这些星系具有积极进食黑洞的,以及迄今为止最广泛的中间质量黑洞候选者。这一双重成就不仅扩大了科学家对宇宙中黑洞人口的理解,而且为进一步的探索奠定了基础,以进一步探索有关在宇宙中形成的第一个黑洞及其在银河发展中的作用。
Desi是一种最先进的仪器,可以同时捕获5000个星系的光。它是由能源部(DOE)科学办公室的资助来构建的,并且经营。 DESI安装在美国国家科学基金会(NSF)Nicholas U. Mayall 4米望远镜的NSF Kitt Peak National天文台,NSF NOIRLAB计划。该计划现在已经在五年的四年中调查了天空,并且在项目结束时将观察大约4000万个星系和类星体。
DESI项目是来自全球70多家机构的900多家研究人员的国际合作,由DOE的劳伦斯·伯克利国家实验室(Berkeley Lab)管理。
有了Desi的早期数据[1],包括调查验证和20%的运营第一年,由犹他大学的博士后研究员Ragadeepika Pucha领导的团队能够获得一个前所未有的数据集,其中包括410,000个星系的光谱[2],包括大约115,000个少数defuse diffuse diffuse -diffuse -diffuse -diffuse and diffuse and diffuse and diffuse diffuse and diffuse and diffuse and diffuse and diffuse and diffuse。 气体。这一广泛的场景将使Pucha和她的团队能够探索黑洞演变与矮星系演变之间的复杂相互作用。
尽管天体物理学家相当有信心,所有巨大的星系,例如我们的银河系,都在其中心主持黑洞,但随着您朝着频谱的低质量端移动时,图片尚不清楚。寻找黑洞本身就是一个挑战,但是由于它们的小尺寸以及我们当前工具解决接近这些物体的区域的能力有限,因此在矮星系中识别它们更加困难。但是,积极进食的黑洞更容易发现。
Pucha说:“当星系中心的一个黑洞开始进食时,它将大量能量释放到周围的环境中,从而变成了我们称为活跃的银河核的东西。” “这种戏剧性的活动是一个灯塔,使我们能够在这些小星系中识别隐藏的黑洞。”
从他们的搜索中,团队确定了一个令人惊讶的2500个候选矮星系,该星系拥有活跃的银河核(AGN),这是有史以来最大的样本。相对于先前的研究(约0.5%),载有AGN的矮星系的比例明显更高,这是一个令人兴奋的结果,这表明科学家已经缺少大量的低质量,未发现的黑洞。
在通过DESI数据的单独搜索中,团队确定了300个中间质量黑洞候选者,这是迄今为止最广泛的收藏。大多数黑洞要么是轻巧(不到我们太阳质量的100倍),要么是超级质量(超过我们的太阳质量的一百万倍)。两个极端之间的黑洞对待很鲜为人知,但理论上是早期宇宙中第一个黑洞的遗物,以及今天大型星系中心的超大型黑洞的种子。然而,他们仍然难以捉摸,到目前为止,只有大约100-150个中级质量黑洞候选人。随着DESI发现的大量人口,科学家现在拥有一个强大的新数据集来研究这些宇宙谜团。
NSF Noirlab副天文学家Stephanie Juneau说:“ DESI的技术设计对于该项目,尤其是其小纤维尺寸很重要,这使我们可以更好地放大星系中心,并确定活跃的黑洞的微妙签名。” “借助具有较大纤维的其他光纤光谱仪,Galaxy郊区的更多星光进来并稀释了我们正在搜索的信号。这解释了为什么我们设法在此工作中发现了相对于以前的工作,这项工作中有一小部分活跃的黑洞。”
通常,矮星系中发现的黑洞有望在中间质量状态范围内。但是有趣的是,只有70个新发现的中间质量黑洞候选人与矮人AGN候选人重叠。这为发现增加了另一层兴奋,并提出了有关星系内黑洞形成和进化的问题。
“例如,黑洞形成机制与他们居住的星系类型之间有任何关系吗?”普查说。 “我们的大量新候选人将帮助我们更深入地研究这些谜团,丰富我们对黑洞及其在银河发展中的关键作用的理解。”
笔记
[1] DESI早期数据可通过DESI协作作为文件,以及通过NSF Noirrab计划的社区科学与数据中心的Astro Data Lab和SPARCL作为目录和光谱的可搜索数据库。
[2] Desi的早期数据包含近350万个独特的星系光谱。根据红移(距离)和对发射线的准确检测选择了这项工作中使用的样品。