Nouvelles découvertes sur le lentillage gravitationnel des quasars
Des recherches identifient de nouveaux quasars variables, aidant à mesurer l'expansion de l'univers.
William Sheu, Xiaosheng Huang, Aleksandar Cikota, Nao Suzuki, Antonella Palmese, David J. Schlegel, Christopher Storfer
― 5 min lire
Table des matières
Y’a un débat en cours en astronomie sur la constante de Hubble, qui mesure à quelle vitesse l'univers est en train d'expanser. Différentes observations des données de l'univers ancien et récent ont montré une grosse différence dans les valeurs de la constante de Hubble. Des mesures récentes via certaines techniques suggèrent que la valeur est beaucoup plus élevée que celle obtenue à partir des observations du fond cosmique micro-onde (CMB). Comprendre cette différence est super important pour mieux saisir notre univers.
La Lentille gravitationnelle se produit quand la lumière d’un objet plus éloigné est déviée autour d’un objet massif au premier plan, créant plusieurs images de la source de fond. Ce phénomène peut aider à mesurer la constante de Hubble en utilisant les délais de temps entre les images provenant des sources de fond. Les supernovae, un type d'explosion stellaire, sont parmi les meilleures sources pour de telles mesures, mais elles sont rares. D'un autre côté, les Quasars - des objets très brillants et actifs au centre des galaxies - sont plus communs. Ils peuvent aussi aider à mesurer la constante de Hubble.
Méthodologie
Dans cette recherche, on a développé une méthode pour trouver des quasars affectés par la lentille gravitationnelle. On s'est concentré sur la détection des changements de leur luminosité au fil du temps. La méthode a commencé avec une liste de Candidats à forte lentille, à partir de laquelle on visait à identifier de nouveaux candidats de quasars lentillés. On a examiné deux groupes principaux de candidats : ceux de notre étude précédente et ceux des bases de données existantes.
On a spécifiquement cherché des candidats avec des changements de luminosité détectables. Les quasars peuvent changer de luminosité pour diverses raisons, et identifier ces changements peut nous aider à confirmer leur nature. On a traité des images prises par des télescopes sur plusieurs années et comparé la luminosité à différents moments. Comme ça, on a pu repérer efficacement des candidats de quasars variables.
Observations
Nos observations étaient basées sur des données de la Dark Energy Camera, qui est connue pour sa capacité à capturer des images détaillées d'objets cosmiques. Les données couvrent une grande zone du ciel, ce qui nous a permis d'étudier plein de régions. En analysant les images, on les a triées par la quantité de lumière capturée dans différentes bandes. Ça nous a aidé à nous concentrer sur les zones qui avaient reçu plusieurs observations.
En utilisant un ensemble de critères spécifiques basés sur la localisation, la couleur et les changements de luminosité, on a affiné nos candidats. On visait à trouver des candidats qui montraient des changements significatifs de luminosité, ce qui suggérait qu'ils pourraient être des quasars lentillés par gravité.
Résultats
On a identifié plusieurs nouveaux candidats de quasars lentillés par gravité. Notre analyse initiale des données nous a conduits à découvrir sept candidats déjà identifiés, ainsi que 13 nouveaux candidats - dont certains avec quatre images autour de leur galaxie hôte. Ces découvertes mettent en avant le succès de notre méthode, qui souligne l'importance des changements de luminosité pour identifier les quasars lentillés.
Les nouveaux candidats ont été confirmés grâce à un examen minutieux de leurs courbes de lumière, qui montrent comment leur luminosité change au fil du temps. En se concentrant sur des systèmes déjà identifiés comme candidats à forte lentille, on a augmenté nos chances de trouver d’autres quasars variables.
Discussion
Nos constatations contribuent au catalogue des quasars lentillés connus. Les nouveaux candidats enrichissent non seulement la base de données existante, mais offrent aussi une nouvelle perspective sur la Variabilité des quasars. On a observé que les quasars affichent souvent des changements de luminosité qui peuvent varier largement sur de courtes périodes. Cette caractéristique est essentielle pour comprendre leur comportement et les environnements dans lesquels ils évoluent.
En plus d'identifier de nouveaux candidats, on a aussi confirmé la variabilité de certains candidats de quasars déjà connus. Cette confirmation est cruciale, car elle soutient directement l'utilisation de la variabilité comme critère fiable pour identifier les quasars lentillés.
Bien que notre étude ait montré que la méthode fonctionne efficacement, elle souligne aussi la nécessité de meilleures stratégies d'observation dans les futures enquêtes. Plus on peut observer les quasars et leurs changements, plus on peut étudier précisément le comportement cosmique, y compris la constante de Hubble.
Conclusion
Notre recherche démontre une approche ciblée pour trouver des quasars lentillés par gravité et variables. En appliquant une méthode qui met l'accent sur les changements de luminosité en plus des algorithmes existants, on a réussi à identifier de nouveaux candidats de quasars et à confirmer davantage ceux déjà identifiés. Ces efforts enrichissent non seulement le catalogue des quasars lentillés connus, mais ouvrent aussi la voie à de futures études visant à comprendre l'expansion de l'univers.
On s'attend à ce que notre méthode donne de bons résultats dans les futures recherches, surtout dans les enquêtes astronomiques à venir. En se concentrant sur des systèmes qui ont montré de la variabilité, on peut continuer à améliorer notre compréhension des quasars et des mécanismes de la lentille gravitationnelle. Avec des recherches et une collecte de données continue, on espère contribuer significativement à résoudre les écarts actuels autour de la constante de Hubble et d'autres mystères cosmiques.
Titre: A Targeted Search for Variable Gravitationally Lensed Quasars
Résumé: We present a pipeline to identify photometric variability within strong gravitationally lensing candidates, in the DESI Legacy Imaging Surveys. In our first paper (Sheu et al. 2023), we laid out our pipeline and presented seven new gravitationally lensed supernovae candidates in a retrospective search. In this companion paper, we apply a modified version of that pipeline to search for gravitationally lensed quasars. From a sample of 5807 strong lenses, we have identified 13 new gravitationally lensed quasar candidates (three of them quadruply-lensed). We note that our methodology differs from most lensed quasar search algorithms that solely rely on the morphology, location, and color of the candidate systems. By also taking into account the temporal photometric variability of the posited lensed images in our search via difference imaging, we have discovered new lensed quasar candidates. While variability searches using difference imaging algorithms have been done in the past, they are typically preformed over vast swathes of sky, whereas we specifically target strong gravitationally lensed candidates. We also have applied our pipeline to 655 known gravitationally lensed quasar candidates from past lensed quasar searches, of which we identify 13 that display significant variability (one of them quadruply-lensed). This pipeline demonstrates a promising search strategy to discover gravitationally lensed quasars in other existing and upcoming surveys.
Auteurs: William Sheu, Xiaosheng Huang, Aleksandar Cikota, Nao Suzuki, Antonella Palmese, David J. Schlegel, Christopher Storfer
Dernière mise à jour: 2024-08-05 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2408.02670
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.02670
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.
Liens de référence
- https://portal.nersc.gov/cfs/deepsrch/lquasars/
- https://www.legacysurvey.org
- https://www.legacysurvey.org/dr10/files/
- https://sites.google.com/usfca.edu/neuralens/publications/lensed-qso-candidates-dawes-2022
- https://github.com/EigenHermit/lensed_qso_cand_catalogue_He-22/blob/main/Candidates/Catalogues/H22-details.csv
- https://github.com/legacysurvey/imagine/blob/main/map/views.py