Czy ekstremalnie poczerwienione kwazary hamują powstawanie gwiazd?

dnia 16/11/2016
Wizja artystyczzna przedstawiająca jak mógł wyglądać ULAS J1120+0641, bardzo odległy kwazar zasilany przez czarną dziurę o masie 2 miliardów mas Słońca. Kwazar ten jest najodleglejszym i najjaśniejszym dotąd odkrytym obiektem wczesnego Wszechświta. Źródło: ESO/M. Kommesser

Wizja artystyczna przedstawiająca jak mógł wyglądać ULAS J1120+0641, bardzo odległy kwazar zasilany przez czarną dziurę o masie 2 miliardów mas Słońca. Kwazar ten jest najodleglejszym i najjaśniejszym dotąd odkrytym obiektem wczesnego Wszechświta. Źródło: ESO/M. Kommesser

Galaktyki powstawały i rosły przez miliardy lat akumulując gaz z otoczenia lub zderzając się i łącząc z innymi młodymi galaktykami. Te wczesne etapy formowania galaktyk przeplatane były okresami gwałtownego formowania nowych gwiazd oraz okresami szybkiego wzrostu supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki.

Popularny schemat takiej ewolucji obejmuje powstawanie czarnej dziury we wnętrzu gęstego obłoku pyłu i gazu. Są to zazwyczaj galaktyki, w których zachodzą intensywne procesy gwiazdotwórcze do momentu gdy wywiewanie gazu i pyłu wygasi te procesy, a tym samym zahamuje wzrost czarnej dziury. Dopiero wtedy tego rodzaju wypływ odkrywa jasną, gwałtownie rosnącą czarną dziurę w centrum galaktyki. To właśnie kwazary.

Kwazary mogą wyrzucać materię z potężną prędkością zasilając wywiewanie materii i regulując procesy gwiazdotwórcze w galaktyce macierzystej. Niemniej jednak, wciąż nie znamy wielu aspektów tego schematu ewolucji. Kwazary częściowo przesłonięte przez pył, który poczerwienia emitowane przez nie światło, mogą wiele nam powiedzieć o ewolucji galaktyk w tym krótkim okresie przejściowym gdy dochodzi do spowolnienia procesów gwiazdotwórczych i do odsłonięcia jasnych kwazarów znajdujących się w centrum galaktyki.

Nowe badania prowadzone przez Fredericka Hamanna, profesora z Wydziału Fizyki i Astronomii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside doprowadziły do odkrycia unikalnej, nowej populacji wyjątkowo czerwonych kwazarów. Wyniki tych badań zostały niedawno opublikowane w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Artykuł Hamanna w połączeniu z wcześniejszymi badaniami prowadzonymi tak przez niego jak i przez innych opisuje odkrycie nowej populacji ekstremalnie czerwonych kwazarów odkrytych w ramach przeglądu BOSS (Baryon Oscillation Sky Survey)  realizowanego w ramach SDSS (Sloan Digital Sky Survey).

Głównym celem tego badania było określenie rozmiarów populacji ekstremalnie czerwonych kwazarów i określenie podstawowych cech odróżniających je od dużo większej populacji wszystkich kwazarów odkrytych w ramach BOSS-SDSS.

Naukowcy skupili się na ekstremalnie czerwonych kwazarach z uwagi na ich barwę, lecz szczegółowa analiza przeprowadzona przez Hamanna i jego współpracowników odkryła wiele osobliwych właściwości zgodnych z unikalnym i wczesnym etapem ewolucji. W szczególności, bardzo często w tej populacji występują silne wypływy pyłu i gazu napędzane właśnie przez kwazary.

Gazowe otoczenie czarnych dziur wydaje się bardziej rozległe i bardziej energetyczne niż w przypadku normalnych kwazarów, co może mieć miejsce w określonych momentach ewolucji, kiedy to młode, bogate w gaz galaktyki macierzyste skupiają olbrzymie ilości materii w pobliżu czarnej dziury, prowadząc do powstania tej egzotycznej odmiany kwazarów.

Niezbędne są dalsze badania nad populacją ekstremalnie czerwonych kwazarów, abyśmy mogli zrozumieć ich związek z ogólną populacją kwazarów oraz z szczególnie gwałtowną wczesną fazą ewolucji kwazaru i galaktyki.

Źródło: University of California – Riverside


New research, led by Frederick Hamann, a professor at the Department of Physics and Astronomy at University of California, Riverside, describes the discovery of a unique new population of extremely red quasars. The findings were recently published in the journal the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

The work by Hamann, combined with previous research by Hamann and others, describes the discovery of the new population of extremely red quasars detected in the Baryon Oscillation Sky Survey (BOSS) of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
Read more at: http://phys.org/news/2016-11-extremely-reddened-quasars-extinguish-star.html#jCp