コズミックヘビー級の間のまれな出会い

明るいクエーサーを観測してたら合体寸前の超大質量ブラックホールを3組見つけた。重力波が来る？以下、機械翻訳。
コズミックヘビー級の間のまれな出会い
投稿日：2020年8月26日

SDSS J0847-0013、3つのマウナケア観測所で発見された、珍しい3つのデュアルクエーサーの1つ。
クレジット：Silverman et al
マウナケア天文台が3つのペアの超大質量ブラックホールの融合を発見
ハワイのマウナケア -マージする2つの銀河間の宇宙ダンス。それぞれが超大質量のブラックホールを含み、クェーサーと呼ばれる現象を引き起こす非常に多くの物質を急速に供給しています。
天文学者たちは、すばる望遠鏡、WMケック天文台、ジェミニ天文台というハワイの3つのマウナケア天文台を使用して、このような融合銀河のペアをいくつか発見しました。これらの二重クエーサーは非常にまれであり、東京大学のカブリ物理数理研究所が率いる研究チームは、既知のすべてのクエーサーのわずか0.3％が、互いに衝突する2つの超巨大ブラックホールを持っていると推定しています。 。
この研究は本日、The Astrophysical Journalの 2020年8月26日号に掲載されました。
「珍しいにもかかわらず、それらは銀河の進化における重要な段階を表しています。中央の巨人が目覚め、質量を獲得し、ホスト銀河の成長に影響を与える可能性があります」と、大学の大学院生のShenli Tangは述べました東京と研究の共著者。
クエーサーは、宇宙で知られている最も明るくエネルギッシュな天体の1つであり、太陽よりも数百万から数十億倍も重い超巨大ブラックホールを搭載しています。銀河の中心にあるブラックホールの周りを物質が渦巻くと、物質は高温に加熱され、非常に多くの光を放出して、クエーサーがそのホストの銀河をしのぐことができます。これにより、クエーサー活動を伴う銀河の結合が検出されにくくなります。2つのクエーサーは互いに非常に接近しているため、2つのクエーサーから光を分離することは困難です。また、これらのまれなイベントを十分な数で捉えるのに十分な広い空の領域を観察することも、課題です。
これらの障害を克服するために、チームは、すばる望遠鏡のHyper Suprime-Cam（HSC）カメラを使用して、空の敏感な広い調査を利用しました。
「私たちの仕事を簡単にするために、スローンデジタルスカイサーベイで34,476の既知のクエーサーをHSCイメージングで調べ、2つ（またはそれ以上）の異なる中心を持つものを特定することから始めました」と、カブリ物理研究所の主執筆者であるジョンシルバーマンは述べました。と宇宙の数学。「正直なところ、私たちはデュアルクエーサーを探すことから始めていません。私たちはこれらの明るいクエーサーの画像を調べて、中心に2つの光源があり、1つしか期待していなかったケースを見始めたときに、どのタイプの銀河が好まれたかを判断しました。」
チームは421の有望なケースを特定しました。しかし、これらの多くが正真正銘のデュアルクエーサーではなく、私たち自身の銀河からのスターライトなどの偶然の予測である可能性は依然としてありました。確認には、2つの異なるクエーサーの明確な兆候を探すために候補者からの光の詳細な分析が必要でした。
ケック天文台の低解像度画像分光計（LRIS）とジェミニ天文台の近赤外線積分場分光計を使用して、シルバーマンと彼のチームは3つのデュアルクエーサーを特定しました。ペアの各オブジェクトは、超大質量ブラックホールの影響下で毎秒数千キロで移動するガスの痕跡を示しました。


SDSS J141637.44 + 003352.2、46億年前に私たちに到達する光が放出された距離にあるデュアルクエーサー。2つのクエーサーは空で13,000光年離れており、左のパネルの隣接する銀河によって示されるように、グループの一部であるように見える単一の巨大な銀河の中心の近くに配置されます。下のパネルでは、光学分光法により2つのクエーサーのそれぞれに関連する幅広い輝線が明らかになり、ガスが2つの異なる超大質量ブラックホールの近くを毎秒数千キロで移動していることが示されています。2つのクエーサーは、前にあるほこりの量が異なるため、色が異なります。クレジット：Silverman et al。
新たに発見されたデュアルクエーサーは、銀河とその超大質量ブラックホールの成長をより深く理解するための鍵となるこれらのとらえどころのないオブジェクトを明らかにする高解像度分光観測と組み合わせた広域イメージングの可能性を示しています。

LRISについて
低解像度イメージング分光計（LRIS）は、カリフォルニア工科大学でBev Oke教授とJudy Cohen教授が率いるチームによって構築され、1993年に委託された、非常に用途が広く、超高感度の可視波長イメージャーと分光器です。機能をさらに強化するために2つの主要なアップグレードが行われました。短い波長の光用に最適化された2番目の青いアームの追加と、最も長い（赤色）波長でより感度の高い検出器の設置です。各アームは、カバーする波長に合わせて最適化されています。この広い範囲の波長カバレッジは、機器の高感度と組み合わせて、彗星（スペクトルの紫外部分に興味深い機能を持っています）から、星形成からの青色光、非常に遠方の赤色光まで、すべての研究を可能にしますオブジェクト。LRISは同時に最大50個のオブジェクトのスペクトルも記録します。これは特に、宇宙の最も遠い範囲および最も早い時期の銀河団の研究に役立ちます。LRISは、2011年にノーベル物理学賞を受賞した天文学者が、宇宙の膨張が加速していることを確認するために遠方の超新星を観測する際に使用されました。

WM KECK OBSERVATORYについて
WMケック天文台望遠鏡は、地球上で最も科学的に生産性の高いものの1つです。ハワイ島のマウナケアの頂上にある2つの10メートル光学/赤外線望遠鏡は、イメージャー、マルチオブジェクトスペクトログラフ、高解像度スペクトログラフ、積分フィールドスペクトロメーター、世界をリードするレーザーガイドスターなどの高度な機器のスイートを備えています補償光学システム。
ここに示されているデータの一部は、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、および全米航空宇宙局の科学的パートナーシップとして運営されている非営利の501（c）3非営利組織であるケック天文台で取得されました。天文台は、WMケック財団の寛大な財政的支援によって可能になりました。
著者は、マウナケアのサミットがハワイ先住民コミュニティ内で常に持ってきた非常に重要な文化的役割と敬意を認識し、認めたいと考えています。この山から観測をする機会を得られて幸運です。