Astrofysiker från University of Bath har utvecklat en ny metod för att bestämma platsen för extremt sällsynta extragalaktiska föremål. De hoppas att deras metod att upptäcka "kvasarer med varierande utseende" kommer att föra forskare åtminstone ett steg närmare att lösa ett av universums största mysterier – hur supermassiva svarta hål växer. Kvasarer tros vara ansvariga för att reglera tillväxten av supermassiva svarta hål och deras modergalaxer.
En kvasar är ett område med spektakulär ljusstyrka i mitten av en galax som drivs av ett supermassivt svart hål – den största typen av svarta hål, med en massa miljoner eller miljarder gånger vår sols massa.
Kvasarer som ändrar utseende växlar snabbt mellan ett tillstånd med hög ljusstyrka och ett tillstånd med låg ljusstyrka, och forskarna har ännu inte tagit reda på varför. När kvasaren bleknar blir den för svag för att kunna ses mot bakgrunden av sin modergalax, vilket gör det svårt för astronomer att hitta antingen det eller det supermassiva svarta hålet som det är förknippat med.
Också intressant: Astronomer upptäckte för första gången konsekvenserna av "spaghettifieringen" av en stjärna av ett svart hål
Den nya detekteringsmetoden kommer att göra det möjligt för forskare att hitta kvasarer som genomgår skarpa förändringar i ljusstyrka och därför att genomföra en mer fullständig inventering av supermassiva svarta hål. Nästa steg blir att studera vad som orsakar ljusstyrkeomkopplaren för att ge forskare en bättre förståelse för hur supermassiva svarta hål växer. Detta kommer sannolikt att ge ledtrådar för att reda ut den kedja av händelser som leder till tillväxten av galaxer, eftersom energiproduktionen från supermassiva svarta hål kan påverka galaxernas öde.
Vad är kvasarer?
Kvasarer är den ljusaste konstanta ljuskällan i universum. Många galaxer, inklusive vår egen, tros ha en sådan källa vardera, och astrofysiker har identifierat totalt mer än en miljon. Kvasarer bildas när gasformigt material dras till ett supermassivt svart hål genom gravitation. När denna gas närmar sig det svarta hålet bildar den en "accretion disk" som kretsar runt det svarta hålet. Energi frigörs från skivan i form av elektromagnetisk strålning, och det är denna strålning som skapar kvasarens ljusstyrka.
Också intressant: Det svarta hålet "Enhörningen" kan vara det minsta och närmast jorden
Accretionskivan är omgiven av ett tjockt lager av damm som döljer det mesta av kvasarens strålning. Eftersom strukturen av dammet är så tät, bör nivån av förmörkelse inte ändras på mänskliga tidsskalor, men kvasaren kan tyckas växla från ljust till mörkt snabbt, vilket skulle vara mycket förvånande om så var fallet. Att skapa en mer komplett lista över kvasarer med varierande utseende skulle vara ett viktigt steg mot att förstå orsakerna till dessa uppenbara övergångar.
Tidigare försök att identifiera variabla kvasarer har förlitat sig på variabilitet över ett brett spektrum av våglängder, en metod som kallas fotometrisk variabilitet, som är känd för att missa kvasarer med lägre ljusstyrka. Bath-forskarna använde spektroskopiska data för att bedöma förändringar i mycket små våglängdsområden, vilket gjorde att de kunde upptäcka kvasarer med varierande utseende som hade missats av fotometriska sökningar. Med denna teknik upptäckte de fyra variabla kvasarer miljontals ljusår från jorden. Alla fyra var för svaga för att kunna plockas upp av en fotometrisk sökning. Tidigare identifieringsförsök hittade bara två av dessa kvasarer i samma region.
Tidigare Bath MPhys-student Bart Potts, som ledde forskningen, förklarade: "Vi tog den tidigare datamängden och tillämpade vår nya metod för att se om vi kunde identifiera några nya variabla kvasarer som andra hade missat. Detta bekräftade att vår metod var känsligare än andra."
Läs också:
- Ett unikt system av fyrdubbla kvasarer har upptäckts
- Den mest avlägsna kvasaren med kraftfull radiostrålning har upptäckts