Ein Team von Wissenschaftlern hat die größte Stichprobe aller Zwerggalaxien, die ein aktives schwarzes Loch und die umfangreichste Sammlung von Schwarzlochkandidaten von Schwarzloch, die bisher eine aktivste Sammlung von Schwarzlochkandidaten füttern, die die größte Probe aller Zeiten aller Zwergen-Galaxien veranstaltet, die frühe Daten aus dem Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) verwenden, die die größte Stichprobe aller Zeiten veranstalten. . Diese doppelte Leistung erweitert nicht nur das Verständnis der Wissenschaftler für die Schwarze Lochpopulation im Universum, sondern legt auch die Grundlage für weitere Erkundungen hinsichtlich der Bildung der ersten schwarzen Löcher, die sich im Universum und ihre Rolle in der Galaxienentwicklung bilden.
Desi ist ein hochmodernes Instrument, das Licht aus 5000 Galaxien gleichzeitig erfassen kann. Es wurde konstruiert und wird mit Finanzmitteln des DOE -Büros für Energie des Energieministeriums (DOE) betrieben. Desi ist am Nicholas U. Mayall 4-Meter-Teleskop am NSF Kitt Peak National Observatory, einem Programm von NSF Noirlab, auf dem NSF Kitt Peak National Observatory, einem Programm von NSF Noirlab, montiert. Das Programm befindet sich nun im vierten von fünf Jahren, der den Himmel befragt und bis zum Ende des Projekts rund 40 Millionen Galaxien und Quasare beobachtet wird.
Das Desi -Projekt ist eine internationale Zusammenarbeit von mehr als 900 Forschern aus über 70 Institutionen auf der ganzen Welt und wird vom Lawrence Berkeley National Laboratory von DOE (Berkeley Lab) verwaltet.
Mit den frühen Daten von Desi (1), die die Validierung der Umfrage und 20% des ersten Betriebsjahres umfassen, konnte das Team unter der Leitung des Postdoktoranden der Universität von Utah Ragadeepika Pucha einen beispiellosen Datensatz erhalten, der die Spektren von 410.000 Galaxien (410.000 Galaxien ( 2), einschließlich rund 115.000 Zwerggalaxien – kleine, diffuse Galaxien, die Tausende bis mehrere Milliarden Sterne und sehr wenig Gas enthalten. Dieses umfangreiche Set würde es Pucha und ihrem Team ermöglichen, das komplexe Zusammenspiel zwischen der Evolution der Schwarzen Loch und der Evolution der Zwerggalaxie zu untersuchen.
Während Astrophysiker ziemlich zuversichtlich sind, dass alle massiven Galaxien, wie unsere Milchstraße, schwarze Löcher in ihren Zentren veranstalten, wird das Bild unklar, wenn Sie sich zum Ende des Spektrums mit niedriger Masse bewegen. Es ist eine Herausforderung für sich, sie zu finden, aber es ist noch schwieriger, sie in Zwerggalaxien zu identifizieren, da sie die geringen Größen und die begrenzte Fähigkeit unserer aktuellen Instrumente, die Regionen in der Nähe dieser Objekte in der Nähe dieser Objekte zu lösen, zu beheben. Ein aktives schwarzes Loch ist jedoch leichter zu erkennen.
„Wenn ein schwarzes Loch in der Mitte einer Galaxie beginnt, sich zu füttern, löst es eine enorme Menge Energie in seine Umgebung ein und verwandelt sich in einen aktiven galaktischen Kern“, sagt Pucha. „Diese dramatische Aktivität dient als Leuchtfeuer, sodass wir versteckte schwarze Löcher in diesen kleinen Galaxien identifizieren können.“
Von ihrer Suche identifizierte das Team einen erstaunlichen 2500 Kandidaten -Zwerggalaxien mit einem aktiven Galaktischen Kern (AGN) – der größten Probe, die jemals entdeckt wurde. Der signifikant höhere Anteil von Zwerggalaxien, die eine AGN (2%) im Vergleich zu früheren Studien (etwa 0,5%) veranstalten, ist ein aufregendes Ergebnis und deuten darauf hin, dass Wissenschaftler eine beträchtliche Anzahl von unentdeckten schwarzen Löchern mit geringer Masse fehlten.
In einer separaten Suche durch die DEI-Daten identifizierte das Team 300 Kandidaten mit Schwarzen Löchern mittelgroßen-die bisher umfangreichste Sammlung. Die meisten schwarzen Löcher sind entweder leicht (weniger als das 100 -fache der Masse unserer Sonne) oder supermassiv (mehr als eine Millionfache der Masse unserer Sonne). Die schwarzen Löcher zwischen den beiden Extremen sind kaum bekannt, werden jedoch als Reliquien der ersten schwarzen Löcher theoretisiert, die im frühen Universum gebildet wurden, und die Samen der supermassiven schwarzen Löcher, die heute im Zentrum großer Galaxien liegen. Sie bleiben jedoch schwer fassbar, und bisher nur rund 100-150 Schwarze Lochkandidaten miteinander. Mit der großen Bevölkerung, die von Desi entdeckt wurde, haben Wissenschaftler nun einen leistungsstarken neuen Datensatz, mit dem Sie diese kosmischen Rätsel untersuchen können.
„Das technologische Design von Desi war für dieses Projekt wichtig, insbesondere für seine kleine Fasergröße, was es uns ermöglichte, im Zentrum der Galaxien besser zu zoomen und die subtilen Unterschriften von aktiven schwarzen Löchern zu identifizieren“ und Co-Autor des Papiers. „Mit anderen Faserspektrographen mit größeren Fasern kommt mehr Sternenlicht aus den Außenbezirken des Galaxis herein und verdünnt die Signale, nach denen wir suchen. Dies erklärt, warum wir es geschafft haben, in dieser Arbeit einen höheren Bruchteil aktiver schwarzer Löcher in Bezug auf frühere Bemühungen zu finden.“
Typischerweise wird erwartet, dass schwarze Löcher, die in Zwerggalaxien enthalten sind, innerhalb des Zwischenmasse-Regimes liegen. Aber faszinierend überlappen sich nur 70 der neu entdeckten Kandidaten mit Schwarzen Loch mit Zwerg-AGN-Kandidaten. Dies verleiht den Befunden eine weitere Aufregung und wirft Fragen zur Bildung und Entwicklung von Schwarzen Loch innerhalb der Galaxien auf.
„Gibt es zum Beispiel eine Beziehung zwischen den Mechanismen der Bildung von Schwarzloch und den Arten von Galaxien, in denen sie leben?“ Sagte Pucha. „Unser Vermögen neuer Kandidaten wird uns helfen, uns tiefer mit diesen Geheimnissen zu befassen und unser Verständnis von schwarzen Löchern und ihre entscheidende Rolle in der Galaxienentwicklung zu bereichern.“
Notizen
(1) Desi -frühe Daten sind als Dateien über die Desi -Zusammenarbeit und als durchsuchbare Datenbanken von Katalogen und Spektren über das Astro -Datenlabor und Sparcl im Community Science and Data Center, einem Programm von NSF Noirlab, verfügbar.
(2) Die frühen Daten von Desi enthalten fast 3,5 Millionen eindeutige Galaxienspektren. Die in dieser Arbeit verwendete Probe wurde basierend auf Rotverschiebung (Entfernung) und genauem Nachweis von Emissionsleitungen ausgewählt.
