La traccia colore di quasar a z =da 5 a 6 (punti e linea rossi) con un passo di ∆z =0,1, generato calcolando i colori medi dei quasar simulati in ogni bin redshift. I contorni mostrano il luogo delle M nane, dal tipo precoce al tipo tardivo. I contorni ciano denotano nane M1-M3, i contorni arancioni indicano nane M4-M6 e i contorni viola indicano nane M7-M9. Chiaramente, z ∼ 5,5 quasar sono gravemente contaminati da nane tardive di tipo M. Credito:Yang et al., 2017.
(Phys.org)—Utilizzando una nuova tecnica di selezione del colore, gli astronomi hanno rilevato 16 nuovi luminosi, quasar ad alto redshift. La scoperta potrebbe essere molto importante per la comprensione dell'universo primordiale, come tale ad alto redshift, oggetti quasi stellari forniscono indizi essenziali sull'evoluzione del mezzo intergalattico, Evoluzione dei quasar e crescita precoce dei buchi neri supermassicci. I risultati sono stati presentati in un documento pubblicato il 10 marzo sul repository pre-print di arXiv.
I quasar ad alto redshift (con redshift superiore a 5,0) sono molto difficili da trovare utilizzando le selezioni di colore convenzionali. Ciò è dovuto alla loro bassa densità spaziale e agli alti contaminanti delle nane fredde. Tra più di 300, 000 quasar scoperti fino ad oggi, solo 290 di loro hanno un redshift superiore a 5.0. La comunità scientifica è particolarmente interessata ai quasar ad alto redshift con redshift tra 5.3 e 5.7, per i loro colori ottici, che sono simili a quelli delle stelle di tipo tardivo. Finora sono stati trovati solo circa 30 di questi oggetti.
Con l'obiettivo di colmare questa lacuna di quasar noti a redshift che vanno da 5,3 a 5,7, un team di astronomi guidato da Jinyi Yang dell'Università di Pechino a Pechino, Cina, ha sviluppato una nuova tecnica di selezione del colore ottico/infrarosso. Il metodo si basa su ottica, dati fotometrici nel vicino e medio infrarosso da Sloan Digital Sky Survey (SDSS), UKIRT InfraRed Deep Sky Surveys - Large Area Survey (ULAS), VISTA Hemisphere Survey (VHS) e Wide field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA.
Il metodo ha dimostrato la sua validità in quanto i ricercatori sono stati in grado di trovare 16 nuovi luminosi, quasar ad alto redshift a redshift entro l'intervallo desiderato. Le osservazioni sono state effettuate tra ottobre 2014 e novembre 2015.
"In questo documento, riportiamo i primi risultati di una nuova ricerca che si concentra sulla selezione di z ~ 5.5 quasar, " ha scritto la squadra.
Tra gli oggetti quasi stellari appena scoperti, J113414.23+082853.3 è quello con il redshift più alto – a 5.69. Questo quasar mostra anche una forte emissione Lyman-alfa e un forte assorbimento del mezzo intergalattico verso il blu della linea Lyman-alfa.
Un altro interessante nuovo quasar trovato dai ricercatori è J152712.86+064121.9 (a 5.57). È un quasar a linea debole con una linea di emissione Lyman-alfa molto debole e senza altre caratteristiche evidenti di emissione. Però, il team ha rivelato che il suo redshift è stato misurato facendo corrispondere il continuum al modello; così, la sua incertezza sul redshift è un po' più grande di altre.
Gli scienziati sottolineano l'importanza della loro ricerca, notando che potrebbe aiutarci a capire meglio l'evoluzione dei quasar al redshift da 5.0 a 6.0, durante l'epoca post-reionizzazione.
"Le condizioni fisiche del mezzo intergalattico post-reionizzazione, a z ~ 5-6, fornisce le condizioni al contorno di base dei modelli di reionizzazione, come l'evoluzione della temperatura intergalattica, fotone significa percorso libero, la metallicità e l'impatto della reionizzazione dell'elio. Pongono forti vincoli sulla topologia di reionizzazione, nonché sulle fonti di reionizzazione e feedback chimico da parte della popolazione delle prime galassie, "si legge sul giornale.
Il team ora prevede di pubblicare un altro documento in cui verrà presentato un campione più ampio di quasar ad alto redshift. Questo studio includerà anche i dati dell'UKIRT Hemisphere Survey (UHS), Pan-STARRS PS1 Survey e il VLT Survey Telescope (VST) ATLAS.
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