(Phys.org) — Met behulp van een nieuwe kleurselectietechniek, astronomen hebben 16 nieuwe lichtgevende, quasars met een hoge roodverschuiving. De ontdekking kan erg belangrijk zijn voor het begrip van het vroege heelal, als zodanig hoge roodverschuiving, quasi-stellaire objecten bieden essentiële aanwijzingen over de evolutie van het intergalactische medium, quasar-evolutie en vroege groei van superzware zwarte gaten. De bevindingen werden gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 10 maart op de arXiv pre-print repository.

Quasars met een hoge roodverschuiving (bij een roodverschuiving hoger dan 5,0) zijn erg moeilijk te vinden met conventionele kleurselecties. Dit komt door hun lage ruimtelijke dichtheid en hoge verontreinigingen van koele dwergen. Onder meer dan 300, 000 quasars ontdekt tot nu toe, slechts 290 van hen hebben een roodverschuiving hoger dan 5,0. De wetenschappelijke gemeenschap is vooral geïnteresseerd in quasars met een hoge roodverschuiving bij roodverschuiving tussen 5,3 en 5,7, vanwege hun optische kleuren, die vergelijkbaar zijn met die van laat-type sterren. Er zijn tot nu toe slechts ongeveer 30 van dergelijke objecten gevonden.

Met het doel deze leemte van bekende quasars op te vullen met een roodverschuiving variërend van 5,3 tot 5,7, een team van astronomen onder leiding van Jinyi Yang van de Peking Universiteit in Peking, China, heeft een nieuwe optische/infrarood kleurselectietechniek ontwikkeld. De methode is gebaseerd op optische, nabij-infrarood en midden-infrarood fotometrische gegevens van Sloan Digital Sky Survey (SDSS), UKIRT InfraRed Deep Sky Surveys - Large Area Survey (ULAS), VISTA Hemisphere Survey (VHS) en NASA's Wide field Infrared Survey Explorer (WISE).

De methode heeft zijn waarde bewezen toen de onderzoekers 16 nieuwe lichtgevende, quasars met hoge roodverschuiving bij roodverschuiving binnen het gewenste bereik. De waarnemingen werden uitgevoerd tussen oktober 2014 en november 2015.

"In deze krant, we rapporteren de eerste resultaten van een nieuwe zoekopdracht die zich richt op de selectie van z ~ 5,5 quasars, ', schrijft het team.

Onder de nieuw ontdekte quasi-stellaire objecten, J113414.23+082853.3 is degene met de hoogste roodverschuiving - op 5.69. Deze quasar vertoont ook een sterke Lyman-alfa-emissie en een sterke intergalactische mediumabsorptie in de richting van de Lyman-alfa-lijn.

Een andere interessante nieuwe quasar gevonden door de onderzoekers is J152712.86+064121.9 (bij 5.57). Het is een zwakke lijn quasar met een zeer zwakke Lyman-alpha emissielijn en geen andere duidelijke emissiekenmerken. Echter, het team onthulde dat de roodverschuiving werd gemeten door het continuüm te matchen met de sjabloon; dus, de onzekerheid van de roodverschuiving is iets groter dan die van andere.

De wetenschappers onderstrepen het belang van hun onderzoek, opmerkend dat het ons zou kunnen helpen de evolutie van quasars bij roodverschuiving van 5.0 naar 6.0 beter te begrijpen, over het post-reionisatietijdperk.

"De fysieke omstandigheden van het intergalactische medium na de reïonisatie, bij z ~ 5-6, biedt de basisrandvoorwaarden van modellen van reïonisatie, zoals de evolutie van de intergalactische temperatuur, foton betekent vrij pad, metalliciteit en de impact van heliumreionisatie. Ze leggen sterke beperkingen op aan de reïonisatietopologie, evenals aan de bronnen van reïonisatie en chemische feedback door de vroege melkwegpopulatie, ' staat er in de krant.

Het team is nu van plan om nog een paper te publiceren waarin een bredere steekproef van quasars met een hoge roodverschuiving zal worden gepresenteerd. Deze studie omvat ook de gegevens van de UKIRT Hemisphere Survey (UHS), Pan-STARRS PS1 Survey en de VLT Survey Telescope (VST) ATLAS.

© 2017 Fys.org