天文学者は、宇宙塵に隠れている 77 個のクエーサーを特定しました。この発見により、超大質量ブラックホールの成長におけるまれな段階に関する知識が広がりました。この物体は遠くの銀河にあり、何十億年もの間隠されていました。
クエーサーは、中心のブラックホールに落ち込む物質によって駆動される非常に明るい光源です。高密度の塵により、可視波長での検出が妨げられました。研究者らは赤外線観測を利用して個体群を明らかにした。この研究は、チリの天体物理学および関連技術センター オブ エクセレンスのマシュー ステップニー氏が主導し、arXiv で公開されました。
NASA の SPHEREx により、赤っぽい物体の検出が可能になりました
NASA の SPHEREx ミッションは、この作業に重要な赤外線データを提供しました。研究チームは分光光度測定を分析し、HRQとして知られる77個の強く赤くなったクエーサーを特定した。これらのオブジェクトは、このクラスのこれまでに知られている数の 2 倍以上です。
クエーサーは、宇宙が誕生してから 16 億年から 43 億年の間に存在しました。そのうちの 7 つは、3 を超える赤方偏移で検出されました。これは、宇宙史の最初の 21 億年に相当します。このサンプルにより、より古い時代のブラック ホールの成長を研究することが可能になります。
- HRQ は、塵の介在によって強く変化した光を示します。
- それらは、熱い塵と青いクエーサーによって隠された銀河の間の中間位置を占めています。
- 補正後の赤外線放射は予想より弱かった。
- 7 つの天体は、初期宇宙におけるこのクラスの最初の例を示しています。
- 約4分の3は余分な紫外線を示します。
ブラックホールの爆発段階を示す特徴
研究者らは、この新しいクエーサーを、ホットドッグと呼ばれる熱い塵で覆われた銀河や青いクェーサーと比較した。 HRQ は、予測よりも熱い塵が少ないことを示しました。この組み合わせは、一時的な活動の活発化を示唆しています。
ブラックホールは非常に活発になり、中心領域からガスや塵を放出します。著者らはこれを「爆発」段階と表現しています。フィードバックによって遮蔽物が除去され、放射線の一部が逃げることができます。余分な紫外線の観察は、塵の繭の端の周りに脱出するという考えを強化します。
ホスト銀河での星の形成も、観測される明るさに寄与している可能性があります。科学者らは、この現象がこれらのシステムの進化における短いながらも激しい段階を表していることを強調しています。
他のタイプの宇宙物体との比較
HRQ と Hot DOG の違いは、ホットダストの量です。また、より露出した青いクエーサーとも対照的です。塵の影響を調整した後、この新しい天体はこれまでに観測された中で最も明るいものの一つであることが判明した。
この明るさと弱い赤外線信号の組み合わせは、塵の蓄積が枯渇していることを示しています。この研究は、赤みを帯びたクエーサーが中央領域の浄化の瞬間を捉えているという証拠を強化するものである。
銀河進化モデルの発見の影響
このサンプルは、ブラック ホールの成長の観察をより遠い時代にまで拡張します。それは隠れたままになっていた人口のギャップを埋めます。 SPHEREx データは引き続き分析されており、より類似した結果が得られるはずです。
研究者は物理的特性を確認するために追跡観察を計画しています。この研究は、超大質量ブラックホールがホスト銀河の発達にどのような影響を与えるかを理解するのに貢献します。
クエーサーサンプルの技術的詳細
チームは赤外線ベースの選択技術を使用して候補をフィルタリングしました。高い赤方偏移は、宇宙論的な距離が大きいことを裏付けます。測定結果は、塵が特定の波長の光に主に影響を与えることを示しています。
赤方偏移が 3 を超える 7 つのクエーサーは、先駆的な発見を示しています。彼らはまだ若い宇宙に存在していました。この発見により既知のカタログが 2 倍になり、より堅牢な統計研究への道が開かれます。