นักดาราศาสตร์ระบุควาซาร์ 77 แห่งที่ซ่อนอยู่ในฝุ่นจักรวาล การค้นพบนี้ขยายความรู้เกี่ยวกับระยะที่หาได้ยากในการเติบโตของหลุมดำมวลมหาศาล วัตถุที่อยู่ในกาแลคซีอันห่างไกลถูกซ่อนไว้เป็นเวลาหลายพันล้านปี
ควาซาร์เป็นแหล่งพลังงานที่สว่างมากซึ่งขับเคลื่อนโดยสสารที่ตกลงสู่หลุมดำใจกลาง ฝุ่นหนาแน่นขัดขวางการตรวจจับในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ นักวิจัยใช้การสังเกตด้วยอินฟราเรดเพื่อเปิดเผยประชากร การศึกษานี้นำโดย Matthew Stepney จากศูนย์ความเป็นเลิศด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องในชิลี ได้รับการเผยแพร่ใน arXiv
SPHEREx ของ NASA ช่วยให้สามารถตรวจจับวัตถุสีแดงได้
ภารกิจ SPHEREx ของ NASA ให้ข้อมูลอินฟราเรดที่สำคัญสำหรับงานนี้ ทีมงานวิเคราะห์การวัดสเปกโตรโฟโตเมตริกและระบุควาซาร์ที่มีสีแดงเข้ม 77 ตัวหรือที่เรียกว่า HRQ วัตถุเหล่านี้มากกว่าสองเท่าของจำนวนคลาสนี้ที่ทราบก่อนหน้านี้
ควาซาร์ดำรงอยู่เมื่อเอกภพมีอายุระหว่าง 1.6 พันล้านถึง 4.3 พันล้านปี ตรวจพบเจ็ดดวงที่เรดชิฟต์เหนือ 3 ซึ่งสอดคล้องกับ 2.1 พันล้านปีแรกของประวัติศาสตร์จักรวาล กลุ่มตัวอย่างทำให้สามารถศึกษาการเติบโตของหลุมดำในยุคเก่าได้
- HRQ นำเสนอแสงที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากจากฝุ่นที่เข้ามาแทรกแซง
- พวกมันครอบครองตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างกาแลคซีที่ถูกบดบังด้วยฝุ่นร้อนและควาซาร์สีน้ำเงิน
- การแผ่รังสีอินฟราเรดอ่อนกว่าที่คาดไว้หลังการแก้ไข
- วัตถุเจ็ดชิ้นถือเป็นตัวอย่างแรกของคลาสนี้ในจักรวาลยุคแรกเริ่ม
- ประมาณสามในสี่แสดงแสงอัลตราไวโอเลตเป็นพิเศษ
คุณสมบัติระบุระยะการระเบิดในหลุมดำ
นักวิจัยได้เปรียบเทียบควาซาร์ใหม่กับกาแลคซีที่ถูกบดบังด้วยฝุ่นร้อนที่เรียกว่าฮอทด็อก และควาซาร์สีน้ำเงิน HRQs พบฝุ่นร้อนน้อยกว่าที่คาดการณ์ไว้ การรวมกันนี้บ่งบอกถึงช่วงเวลาชั่วคราวของกิจกรรมระดับสูง
หลุมดำมีกัมมันตภาพรังสีมากจนขับก๊าซและฝุ่นออกจากบริเวณใจกลาง ผู้เขียนอธิบายว่านี่เป็นช่วง “การระเบิด” ปฏิกิริยาสะท้อนกลับจะกำจัดวัตถุที่บดบังและปล่อยให้รังสีบางส่วนหลบหนีออกไป การสังเกตแสงอัลตราไวโอเลตพิเศษช่วยเสริมแนวคิดในการหลบหนีบริเวณขอบรังไหม
การก่อตัวดาวฤกษ์ในดาราจักรเจ้าภาพอาจส่งผลต่อความสว่างที่สังเกตได้ นักวิทยาศาสตร์เน้นย้ำว่าปรากฏการณ์นี้แสดงถึงช่วงเวลาสั้น ๆ แต่รุนแรงในการวิวัฒนาการของระบบเหล่านี้
เปรียบเทียบกับวัตถุจักรวาลประเภทอื่น
HRQ แตกต่างจาก Hot DOG ในเรื่องปริมาณฝุ่นร้อน พวกมันยังตัดกันกับควาซาร์สีน้ำเงินที่ถูกเปิดเผยมากกว่าอีกด้วย หลังจากปรับผลกระทบของฝุ่นแล้ว วัตถุใหม่ๆ ก็กลายเป็นวัตถุที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยพบเห็นมา
ความส่องสว่างนี้รวมกับสัญญาณอินฟราเรดที่อ่อนลงชี้ไปที่แหล่งกักเก็บฝุ่นที่หมดสิ้นลง การศึกษานี้ตอกย้ำหลักฐานว่าควาซาร์สีแดงจับช่วงเวลาแห่งการทำความสะอาดบริเวณภาคกลาง
ผลกระทบของการค้นพบแบบจำลองวิวัฒนาการทางช้างเผือก
ตัวอย่างนี้ขยายขอบเขตการสังเกตการเติบโตของหลุมดำไปยังช่วงเวลาที่ห่างไกลมากขึ้น มันเติมเต็มช่องว่างของประชากรที่ยังคงซ่อนเร้นอยู่ ข้อมูล SPHEREx ยังคงได้รับการวิเคราะห์ต่อไป และควรให้ผลการค้นพบที่คล้ายกันมากขึ้น
นักวิจัยวางแผนการติดตามผลเพื่อยืนยันคุณสมบัติทางกายภาพ งานนี้มีส่วนช่วยให้เข้าใจว่าหลุมดำมวลมหาศาลมีอิทธิพลต่อการพัฒนากาแลคซีต้นสังกัดของมันอย่างไร
รายละเอียดทางเทคนิคของตัวอย่างควอซาร์
ทีมงานใช้เทคนิคการคัดเลือกโดยใช้อินฟราเรดเพื่อกรองผู้สมัคร Redshift สูงช่วยยืนยันระยะทางจักรวาลวิทยาที่มีขนาดใหญ่ การวัดบ่งชี้ว่าฝุ่นส่งผลต่อแสงที่ความยาวคลื่นบางช่วงเป็นส่วนใหญ่
ควาซาร์ทั้งเจ็ดที่เรดชิฟต์เหนือ 3 แสดงถึงการค้นพบครั้งบุกเบิก พวกมันมีอยู่ในจักรวาลที่ยังเยาว์วัย การค้นพบนี้เพิ่มแค็ตตาล็อกที่รู้จักเป็นสองเท่าและปูทางไปสู่การศึกษาทางสถิติที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น
