Novas descobertas do Projeto Quasar WISSH
Os pesquisadores estudam quasares hiper-luminosos pra entender como as galáxias se formam e evoluem.
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Índice
Os Quasares são objetos super brilhantes encontrados no universo, alimentados por Buracos Negros supermassivos no centro das Galáxias. Eles estão entre as fontes de energia mais luminosas que podemos observar. Alguns quasares são chamados de hiperluminosos, o que significa que eles emitem uma quantidade enorme de energia, especificamente mais de 10^47 ergs por segundo. Essa alta emissão de energia está conectada aos buracos negros massivos que estão consumindo muito material ao redor deles.
A Importância de Estudar Quasares Hiperluminosos
Estudar esses quasares hiperluminosos pode ajudar a gente a entender melhor como as galáxias se formam e evoluem. A energia liberada pelos buracos negros ativos pode influenciar as estrelas e o gás nas galáxias que eles habitam. Essa interação pode aquecer ou até empurrar o gás das galáxias, afetando tanto o gás disponível para a formação de estrelas quanto o crescimento geral da própria galáxia.
Os quasares também podem ensinar a gente sobre o universo primitivo, especialmente quando olhamos para aqueles que estão bem longe e, portanto, os vemos como eram quando o universo era mais jovem. Esses quasares distantes fornecem pistas vitais sobre as condições e processos que estavam rolando naquela época.
O Projeto WISSH Quasar
O projeto WISSH (Wide-Field Imaging of the Southern Sky with High-Redshift) se concentra em entender as propriedades dos quasares hiperluminosos. O objetivo do projeto é reunir uma visão abrangente do comportamento e das características deles, usando vários métodos de observação, incluindo ondas de rádio.
Desde 2022, os pesquisadores estão realizando um estudo detalhado das propriedades de rádio dos quasares. O objetivo é determinar como esses objetos aparecem na luz de rádio, focando especialmente em como eles podem diferir das suas propriedades ópticas. Essa abordagem é crucial, pois as observações de rádio podem revelar características que os estudos ópticos podem perder.
Objetivos do Estudo
A pesquisa tem vários objetivos específicos:
Identificar Fontes de Rádio Jovens: Observando as emissões de rádio dos quasares, os pesquisadores esperam identificar quais deles são recém-formados. A forma geral das ondas de rádio pode indicar juventude nessas fontes.
Examinar o Regime de Alto Desvio Para o Vermelho/Luminosidade Alta: Este estudo visa investigar quasares localizados em altos desvios para o vermelho, o que significa que estão muito longe, e assim, os vemos como eram há muito tempo. Esse aspecto ajuda os pesquisadores a entender como esses quasares evoluem ao longo do tempo.
Avaliar Efeitos de Orientação: Saber a direção de onde vemos esses quasares pode impactar os dados coletados. Os pesquisadores vão estudar como essa orientação pode influenciar as propriedades observadas, especialmente em relação aos fluxos de saída, ou o material sendo expelido do quasar.
Desafios em Estudar Quasares Hiperluminosos
Um dos principais desafios de estudar esses quasares é a sua raridade. Não existem muitos deles, e eles costumam estar muito longe, tornando-os fracos e difíceis de detectar.
Outro desafio é a falta de dados abrangentes que cubram todos os tipos de radiação, desde ondas de rádio até raios-X. Um conjunto de dados mais abrangente permitirá que os pesquisadores montem um quadro mais completo desses objetos fascinantes.
A Importância de Amostras Grandes
Para superar esses desafios, é essencial construir uma grande amostra de quasares hiperluminosos. Coletando dados em diferentes tipos de radiação, os pesquisadores podem obter insights valiosos sobre como esses quasares se comportam e como influenciam seu entorno.
Essa abordagem ampla também permitirá que os cientistas entendam melhor a relação entre quasares e suas galáxias hospedeiras, e abordem perguntas sobre o que faz alguns quasares serem barulhentos em rádio enquanto outros são quietos.
Emissão de Rádio
O Estudo deEm 2022, foi realizado um estudo usando o telescópio Very Large Array (VLA), focando nas emissões de rádio da amostra WISSH. Os pesquisadores tinham como objetivo analisar as emissões em uma faixa de frequências, especificamente entre 2-8 GHz.
Resultados da Campanha de Rádio
Os resultados das observações iniciais foram promissores. Os pesquisadores descobriram que cerca de 80% dos quasares observados eram detectáveis em uma frequência de 3 GHz. Essa taxa de detecção indica que muitos desses quasares hiperluminosos podem ter jatos, que são feixes de partículas expelidos dos buracos negros em altas velocidades.
Alguns quasares mostraram uma estrutura resolvida, o que significa que tinham formas distintas ao invés de aparecerem apenas como pontos de luz. Essas estruturas foram encontradas simétricas e centradas nas galáxias nas quais os quasares residem, sugerindo que podem ser galáxias de rádio.
Insights das Propriedades de Rádio
O estudo forneceu insights sobre as características desses quasares, incluindo sua luminosidade e a forma de suas emissões de rádio. Comparando essas características com outros estudos, os pesquisadores podem formar conclusões mais robustas sobre o comportamento de quasares de alta energia e como suas emissões mudam ao longo do tempo cósmico.
Além disso, analisar emissões de rádio em conjunto com dados ópticos e de raios-X pode ajudar a criar um quadro melhor de como esses quasares evoluem.
Olhando para o Futuro
As observações ainda estão em andamento, com os pesquisadores coletando dados em várias frequências para garantir uma compreensão abrangente dos quasares da amostra WISSH. As descobertas do estudo vão contribuir para uma compreensão mais ampla do papel dos quasares na formação e evolução das galáxias.
Conclusão
Em resumo, o projeto WISSH quasar representa um esforço importante para entender alguns dos objetos mais brilhantes e poderosos do universo. Coletando dados extensivos sobre quasares hiperluminosos de diferentes comprimentos de onda, os pesquisadores esperam aprender mais sobre suas propriedades, seus efeitos nas galáxias ao redor e como eles se encaixam na imagem geral da evolução cósmica.
Os insights obtidos dessa pesquisa podem aumentar significativamente nosso entendimento não só sobre quasares, mas também sobre os processos dinâmicos que governam o crescimento e desenvolvimento das galáxias ao longo das várias épocas da história do universo.
Título: Radio WISSH: tuning on the most luminous quasars in the Universe
Resumo: In the past years, the results obtained by the WISSH quasar project provided a novel general picture on the distinctive multi-band properties of hyper-luminous ($L_{bol}>10^{47}$ erg/s) quasars at high redshift (z$\sim$2-4), unveiling interesting relations among active galactic nuclei, winds and interstellar medium, in these powerful sources at cosmic noon. Since 2022, we are performing a systematic and statistically-significant VLA study of the radio properties of WISSH. We carried out high-resolution VLA observations aiming at: 1) identifying young radio source from the broad-band spectral shape of these objects; 2) sample an unexplored high redshift/high luminosity regime, tracking possible evolutionary effects on the radio-loud/radio-quiet dichotomy; 3) quantifying orientation effects on the observed winds/outflows properties.
Autores: Gabriele Bruni, Javier Moldón, Enrico Piconcelli, Francesca Panessa, Miguel Pérez-Torres, Manuela Bischetti, Chiara Feruglio, Giustina Vietri, Cristian Vignali, Luca Zappacosta, Ivano Saccheo
Última atualização: 2023-07-05 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2307.02634
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.02634
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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