По
SDSS J141637.44 + 003352.2, двойной квазар на расстоянии, на которое достигший нас свет был испущен 4,6 миллиарда лет назад. Два квазара находятся на расстоянии 13000 световых лет друг от друга на небе, что помещает их рядом с центром одной массивной галактики, которая, кажется, является частью группы, как показано соседними галактиками на левой панели. На нижних панелях оптическая спектроскопия выявила широкие линии излучения, связанные с каждым из двух квазаров, что указывает на то, что газ движется со скоростью тысячи километров в секунду в непосредственной близости от двух различных сверхмассивных черных дыр. Два квазара имеют разные цвета из-за разного количества пыли перед ними. Предоставлено: Сильверман и др.
Обсерватории Маунакеа обнаружили три пары сливающихся сверхмассивных черных дыр
Космический танец между двумя сливающимися галактиками, каждая из которых содержит сверхмассивную черная дыра который быстро питается таким количеством материала, что создает явление, известное как квазар, – редкая находка.
Астрономы обнаружили несколько пар таких сливающихся галактик или светящихся «двойных» квазаров с помощью трех обсерваторий Маунакея на Гавайях – телескопа Субару, обсерватории Кека и обсерватории Джемини. Эти двойные квазары настолько редки, что исследовательская группа под руководством Института физики и математики Вселенной им. Кавли при Токийском университете оценивает, что только 0,3% всех известных квазаров имеют две сверхмассивные черные дыры, которые находятся на пути столкновения друг с другом. .
Исследование, опубликованное сегодня в номере журнала от 26 августа 2020 г. Астрофизический журнал.
sdss j0847-0013, один из трех редких двойных квазаров, обнаруженных тремя обсерваториями Маунакеа. Предоставлено: Сильверман и др.
«Несмотря на свою редкость, они представляют собой важный этап в эволюции галактик, когда центральный гигант пробуждается, набирает массу и потенциально влияет на рост своей родительской галактики», – сказал Шенли Тан, аспирант Университета Токио и соавтор исследования.
Квазары – один из самых ярких и энергичных объектов, известных во Вселенной, питаемый сверхмассивными черными дырами, которые в миллионы или миллиарды раз массивнее нашего Солнца. Когда материал вращается вокруг черной дыры в центре галактики, он нагревается до высоких температур, выделяя столько света, что квазар может затмить свою родительскую галактику. Это затрудняет обнаружение сливающейся пары галактик с квазарной активностью; трудно отделить свет от двух квазаров, потому что они находятся в такой непосредственной близости друг от друга. Кроме того, непросто наблюдать за достаточно широкой областью неба, чтобы поймать эти редкие явления в достаточном количестве.
Чтобы преодолеть эти препятствия, команда воспользовалась чувствительным широким обзором неба с помощью камеры Hyper Suprime-Cam (HSC) на телескопе Subaru.
«Чтобы упростить нашу работу, мы начали с изучения 34 476 известных квазаров из цифрового обзора неба Sloan с помощью изображений HSC, чтобы идентифицировать те, которые имеют два (или более) отдельных центра», – сказал ведущий автор Джон Сильверман из Института физики Кавли. и математика Вселенной. «Честно говоря, мы не начали искать двойные квазары. Мы изучали изображения этих светящихся квазаров, чтобы определить, в каких типах галактик они предпочитают жить, когда мы начали видеть случаи с двумя оптическими источниками в их центрах, где мы ожидали только одного ».
Команда выявила 421 многообещающий случай. Однако оставалась вероятность, что многие из них были не настоящими двойными квазарами, а скорее случайными проекциями, такими как свет звезд из нашей собственной галактики. Подтверждение потребовало подробного анализа света от кандидатов для поиска окончательных признаков двух различных квазаров.
Используя спектрометр низкого разрешения (LRIS) обсерватории Кека и спектрометр интегрального поля в ближнем инфракрасном диапазоне, Сильверман и его команда идентифицировали три двойных квазара, два из которых ранее были неизвестны. Каждый объект в паре демонстрировал след газа, движущегося со скоростью тысячи километров в секунду под влиянием сверхмассивной черной дыры.
Недавно открытые двойные квазары демонстрируют перспективность получения изображений большой площади в сочетании со спектроскопическими наблюдениями с высоким разрешением для выявления этих неуловимых объектов, которые являются ключом к лучшему пониманию роста галактик и их сверхмассивных черных дыр.
Ссылка: «Двойные сверхмассивные черные дыры на близком расстоянии, обнаруженные стратегической программой Subaru Hyper Suprime-Cam» Джона Д. Сильвермана, Шенли Танга, Кхи-Гана Ли, Тилмана Хартвига, Энди Гулдинга, Майкла А. Штрауса, Мальте Шрамма, Сюхэна Дин, Рогемар А. Риффель, Сэйдзи Фудзимото, Чиаки Хикаге, Масатоши Иманиши, Казуши Ивасава, Кнуд Джанке, Исса Кайо, Нобунари Касикава, Тошихиро Кавагути, Котаро Кохно, Вентао Луо, Йошики Мацуокага, Юичи Мацуодага, Юич Оно, Масафуса Оноуэ, Масами Оучи, Казухиро Шимасаку, Хевон Сух, Нао Судзуки, Ёсиаки Танигучи, Ёсики Тоба, Ёсихиро Уэда и Наоки Ясуда, 26 августа 2020 г.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / aba4a3
О ЛРИС
Спектрометр с низким разрешением (LRIS) – это очень универсальный и сверхчувствительный формирователь изображения и спектрограф в видимом диапазоне длин волн, созданный в Калифорнийском технологическом институте командой под руководством профессора Бев Оке и профессора Джуди Коэн и введенный в эксплуатацию в 1993 году. он претерпел два основных обновления для дальнейшего расширения своих возможностей: добавление второго синего плеча, оптимизированного для более коротких длин волн света, и установка детекторов, которые намного более чувствительны к самым длинным (красным) длинам волн. Каждое плечо оптимизировано для покрываемых им длин волн. Этот широкий диапазон длин волн в сочетании с высокой чувствительностью прибора позволяет изучать все, от комет (которые имеют интересные особенности в ультрафиолетовой части спектра) до синего света от звездообразования и до красного света очень далеких объекты. LRIS также регистрирует спектры до 50 объектов одновременно, что особенно полезно для исследования скоплений галактик в самых далеких и ранних временах Вселенной. LRIS использовался при наблюдении далеких сверхновых астрономами, получившими Нобелевскую премию по физике в 2011 году за исследование, определившее, что Вселенная ускоряется в своем расширении.
Об обсерватории WM Keck
Телескопы обсерватории Кека являются одними из самых эффективных с научной точки зрения на Земле. Два 10-метровых оптических / инфракрасных телескопа на вершине Маунакеи на острове Гавайи оснащены набором современных инструментов, включая формирователи изображений, многообъектные спектрографы, спектрографы высокого разрешения, спектрометры интегрального поля и ведущую в мире лазерную звезду-путеводитель. системы адаптивной оптики.
Некоторые из представленных здесь данных были получены в обсерватории Кека, которая является частной некоммерческой организацией 501 (c) 3, действующей как научное партнерство Калифорнийского технологического института, Калифорнийского университета и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства. Обсерватория стала возможной благодаря щедрой финансовой поддержке фонда WM Keck Foundation.
Авторы хотят признать и признать очень важную культурную роль и почитание, которое встреча на высшем уровне Маунакеа всегда имела в сообществе коренных гавайцев. Нам очень повезло, что у нас есть возможность проводить наблюдения с этой горы.
