Simple Science

Ciência de ponta explicada de forma simples

# Física# Astrofísica das Galáxias

Estudando o impacto da poeira em quasares e emissões de rádio

A pesquisa explora como a poeira afeta a luz e os sinais de rádio de quasares distantes.

― 5 min ler


Quasares: Poeira e SinaisQuasares: Poeira e Sinaisde Rádioemissões de quasares.Examinando como a poeira influencia as
Índice

Nos últimos anos, os cientistas têm estudado um tipo especial de objeto no espaço chamado Quasares, ou QSOs. Esses são objetos muito brilhantes e distantes, alimentados por buracos negros supermassivos. Eles emitem muita energia e ajudam a gente a aprender sobre o universo. Um dos focos é como a Poeira afeta a luz desses QSOs e também como a poeira pode estar relacionada às suas emissões de rádio, que são sinais que conseguimos detectar usando telescópios de rádio.

O Instrumento Espectroscópico da Energia Escura (DESI)

O Instrumento Espectroscópico da Energia Escura (DESI) é um projeto criado para estudar a expansão do universo e seus conteúdos. Ele coleta dados de um grande número de QSOs, ajudando os pesquisadores a entender mais sobre suas propriedades, como a quantidade de poeira presente e como essa poeira afeta a luz e os sinais de rádio que recebemos.

Poeira e QSOs

A poeira é formada por partículas minúsculas no espaço e pode afetar significativamente como a luz viaja. Quando a luz passa pela poeira, ela pode ficar avermelhada, ou seja, muda para o lado vermelho do espectro. Isso pode dificultar a identificação e o estudo dos QSOs. Por causa disso, os cientistas desenvolveram métodos para focar especificamente em QSOs que estão escondidos atrás ou afetados por grandes quantidades de poeira.

O Programa de Alvo Secundário

Como parte do projeto DESI, os pesquisadores criaram um programa para focar em QSOs que são mais afetados pela poeira se comparados aos normalmente observados. Esse programa tem como objetivo reunir dados de QSOs que podem ter sido negligenciados em outros estudos. A meta é entender melhor como a poeira afeta esses objetos e suas emissões de rádio.

Coleta de Dados e Metodologia

Nos primeiros oito meses desse programa de alvo secundário, os pesquisadores coletaram dados de um grande número de candidatos. Eles usaram seleções de cores ópticas e infravermelhas para identificar QSOs influenciados pela poeira. Um total de 3.038 candidatos foi observado, e seus espectros de luz foram analisados para ver quantos foram confirmados como QSOs.

Análise Espectral

Os cientistas usam um processo chamado análise espectral para determinar as propriedades da luz dos QSOs. Comparando a luz coletada com templates conhecidos, eles conseguem descobrir quanta poeira está na frente dos QSOs e como isso afeta seu brilho e cores. Os resultados mostraram que muitos QSOs nesse estudo tinham quantidades significativas de poeira deixando sua luz mais avermelhada.

Relação Entre Poeira e Emissões de Rádio

Uma descoberta importante foi a relação forte entre a quantidade de poeira e a fração de QSOs que emitiam sinais de rádio detectáveis. Essa relação sugere que a presença de poeira pode aumentar as emissões de rádio que conseguimos observar. Nesse caso, as emissões de rádio não pareciam resultar de jatos em larga escala, como os encontrados em QSOs poderosos e barulhentos, o que significa que outros processos também podem estar em ação.

A Influência de Fluxos e Ventos

O estudo sugere que as emissões de rádio nesses QSOs podem ser causadas por fluxos ou ventos. Quando o gás e a poeira ao redor de um QSO são soprados para longe, isso pode levar a um aumento nas emissões de rádio. Isso poderia sugerir um estágio de desenvolvimento para os QSOs, onde eles fazem a transição de um estado empoeirado para um mais limpo, revelando o que é conhecido como um QSO azul.

Visão Geral das Descobertas

As principais descobertas dessa pesquisa podem ser resumidas da seguinte forma:

  1. O programa de alvo secundário identificou e estudou com sucesso QSOs afetados pela poeira.
  2. Existe uma correlação mensurável entre a quantidade de poeira e a probabilidade de detectar emissões de rádio desses QSOs.
  3. Os processos que afetam as emissões de rádio parecem envolver interações complexas entre poeira, gás e possivelmente jatos ou ventos dos QSOs.

Importância do Estudo

Entender a relação entre poeira e emissões de rádio de QSOs ajuda os astrônomos a construir uma imagem mais completa de como esses objetos evoluem. Também ilumina questões mais amplas sobre a formação e o crescimento das galáxias no universo.

Direções Futuras de Pesquisa

Os pesquisadores acreditam que observações contínuas usando o projeto DESI ajudarão a criar uma compreensão mais detalhada dos QSOs e seus ambientes. Estudando uma amostra maior de QSOs avermelhados pela poeira, os cientistas esperam esclarecer os mecanismos que impulsionam suas emissões de rádio e ver como essas relações evoluem ao longo do tempo.

Conclusão

Essa pesquisa marca um passo importante na busca contínua para entender os objetos mais distantes do universo. Focando em QSOs afetados pela poeira, os cientistas podem aprender mais sobre suas propriedades, como interagem com seus ambientes e como podem evoluir ao longo de bilhões de anos. As descobertas enfatizam a natureza complexa desses corpos celestes e lançam as bases para estudos futuros que visam desvendar os mistérios do universo.

Fonte original

Título: A striking relationship between dust extinction and radio detection in DESI QSOs: evidence for a dusty blow-out phase in red QSOs

Resumo: 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.

Autores: 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

Última atualização: 2023-08-28 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2308.14790

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.14790

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Mais de autores

Artigos semelhantes