Étudier l'impact de la poussière sur les quasars et les émissions radio
La recherche explore comment la poussière affecte la lumière et les signaux radio des quasars lointains.
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Table des matières
Ces dernières années, les scientifiques ont jeté un œil sur un type spécial d'objet dans l'espace appelé Quasars, ou QSOs. Ce sont des objets très brillants et éloignés alimentés par des trous noirs supermassifs. Ils dégagent beaucoup d'énergie et nous aident à mieux comprendre l'univers. Un des points d'intérêt est comment la Poussière influence la lumière de ces QSOs et aussi comment la poussière peut être liée à leurs émissions radio, qui sont des signaux qu'on peut détecter avec des télescopes radio.
L'Instrument Spectroscopique de l'Énergie Noire (DESI)
L'Instrument Spectroscopique de l'Énergie Noire (DESI) est un projet conçu pour étudier l'expansion de l'univers et son contenu. Il collecte des données sur un grand nombre de QSOs, aidant les chercheurs à en savoir plus sur leurs propriétés, comme la quantité de poussière présente et comment cette poussière influence la lumière et les signaux radio qu'on reçoit.
Poussière et QSOs
La poussière est composée de minuscules particules dans l'espace et peut influencer de manière significative la manière dont la lumière voyage. Quand la lumière traverse de la poussière, elle peut devenir rougeâtre, ce qui signifie qu'elle se déplace vers l'extrémité rouge du spectre. Ça peut rendre plus difficile l'identification et l'étude des QSOs. À cause de ça, les scientifiques ont développé des méthodes pour cibler spécifiquement les QSOs qui sont cachés derrière ou affectés par de grandes quantités de poussière.
Le Programme de Ciblage Secondaire
Dans le cadre du projet DESI, les chercheurs ont mis en place un programme pour se concentrer sur les QSOs qui sont plus touchés par la poussière par rapport à ceux habituellement observés. Ce programme vise à collecter des données sur des QSOs qui ont peut-être été négligés dans d'autres études. L'objectif est de mieux comprendre comment la poussière influence ces objets et leurs émissions radio.
Collecte de Données et Méthodologie
Au cours des huit premiers mois de ce programme de ciblage secondaire, les chercheurs ont collecté des données sur un grand nombre de candidats. Ils ont utilisé des sélections de couleurs optiques et infrarouges pour identifier les QSOs influencés par la poussière. Un total de 3 038 candidats ont été observés, et leurs spectres lumineux ont été analysés pour voir combien ont été confirmés comme QSOs.
Analyse spectrale
Les scientifiques utilisent un processus appelé analyse spectrale pour déterminer les propriétés de la lumière des QSOs. En comparant la lumière collectée avec des modèles connus, ils peuvent découvrir combien de poussière se trouve devant les QSOs et comment ça influence leur luminosité et leurs couleurs. Les résultats ont montré que beaucoup de QSOs dans cette étude avaient des quantités significatives de poussière rendant leur lumière plus rouge.
Relation entre Poussière et Émissions Radio
Une découverte importante a été une forte relation entre la quantité de poussière et la fraction de QSOs qui émettent des signaux radio détectables. Cette relation suggère que la présence de poussière pourrait améliorer les émissions radio qu'on peut observer. Dans ce cas, les émissions radio ne semblaient pas provenir de jets à grande échelle typiquement trouvés dans des QSOs à forte Émission Radio, ce qui veut dire que d'autres processus pourraient aussi être en jeu.
L'Influence des Flux et des Vents
L'étude suggère que les émissions radio dans ces QSOs pourraient être causées par des flux ou des vents. Quand le gaz et la poussière autour d'un QSO sont expulsés, ça pourrait mener à des émissions radio accrues. Cela pourrait indiquer une étape de développement pour les QSOs, où ils passent d'un état poussiéreux à un état plus clair, révélant ce qu'on appelle un QSO bleu.
Aperçu Structurel des Résultats
Les principaux résultats de cette recherche peuvent être résumés comme suit :
- Le programme de ciblage secondaire a réussi à identifier et à étudier des QSOs affectés par la poussière.
- Il existe une corrélation mesurable entre la quantité de poussière et la probabilité de détecter des émissions radio de ces QSOs.
- Les processus influençant les émissions radio semblent impliquer des interactions complexes entre la poussière, le gaz et peut-être des jets ou des vents des QSOs.
Importance de l'Étude
Comprendre la relation entre la poussière et les émissions radio des QSOs aide les astronomes à construire une image plus complète de l'évolution de ces objets. Ça éclaire aussi des questions plus larges sur la formation et la croissance des galaxies dans l'univers.
Directions de Recherche Future
Les chercheurs croient que des observations continues grâce au projet DESI les aideront à créer une compréhension plus détaillée des QSOs et de leurs environnements. En étudiant un plus grand échantillon de QSOs affectés par la poussière, les scientifiques espèrent clarifier les mécanismes qui pilotent leurs émissions radio et voir comment ces relations évoluent au fil du temps.
Conclusion
Cette recherche marque une étape importante dans la quête continue pour comprendre les objets les plus distants de l'univers. En se concentrant sur les QSOs affectés par la poussière, les scientifiques peuvent en apprendre davantage sur leurs propriétés, comment ils interagissent avec leur environnement, et comment ils pourraient évoluer sur des milliards d'années. Les résultats soulignent la nature complexe de ces corps célestes et posent les bases pour de futures études visant à percer les mystères de l'univers.
Titre: A striking relationship between dust extinction and radio detection in DESI QSOs: evidence for a dusty blow-out phase in red QSOs
Résumé: We present the first eight months of data from our secondary target program within the ongoing Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) survey. Our program uses a mid-infrared and optical colour selection to preferentially target dust-reddened QSOs that would have otherwise been missed by the nominal DESI QSO selection. So far we have obtained optical spectra for 3038 candidates, of which ~70% of the high-quality objects (those with robust redshifts) are visually confirmed to be Type 1 QSOs, consistent with the expected fraction from the main DESI QSO survey. By fitting a dust-reddened blue QSO composite to the QSO spectra, we find they are well-fitted by a normal QSO with up to Av~4 mag of line-of-sight dust extinction. Utilizing radio data from the LOFAR Two-metre Sky Survey (LoTSS) DR2, we identify a striking positive relationship between the amount of line-of-sight dust extinction towards a QSO and the radio detection fraction, that is not driven by radio-loud systems, redshift and/or luminosity effects. This demonstrates an intrinsic connection between dust reddening and the production of radio emission in QSOs, whereby the radio emission is most likely due to low-powered jets or winds/outflows causing shocks in a dusty environment. On the basis of this evidence we suggest that red QSOs may represent a transitional "blow-out" phase in the evolution of QSOs, where winds and outflows evacuate the dust and gas to reveal an unobscured blue QSO.
Auteurs: V. A. Fawcett, D. M. Alexander, A. Brodzeller, A. C. Edge, D. J. Rosario, A. D. Myers, J. Aguilar, S. Ahlen, R. Alfarsy, D. Brooks, R. Canning, C. Circosta, K. Dawson, A. de la Macorra, P. Doel, K. Fanning, A. Font-Ribera, J. E. Forero-Romero, S. Gontcho A Gontcho, J. Guy, C. M. Harrison, K. Honscheid, S. Juneau, R. Kehoe, T. Kisner, A. Kremin, M. Landriau, M. Manera, A. M. Meisner, R. Miquel, J. Moustakas, J. Nie, W. J. Percival, C. Poppett, R. Pucha, G. Rossi, D. Schlegel, M. Siudek, G. Tarlé, B. A. Weaver, Z. Zhou, H. Zou
Dernière mise à jour: 2023-08-28 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2308.14790
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.14790
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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Liens de référence
- https://github.com/desihub/desitarget/blob/0.51.0/py/desitarget/sv1/sv1_cuts.py
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- https://cirada.ca/vlasscatalogueql0