Centenas de novos quasares de alto desvio para o vermelho descobertos

Uma equipe internacional de astrônomos relata a detecção de mais de 400 novos quasares de alto desvio para o vermelho usando o Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). A descoberta, publicada em 3 de fevereiro no servidor de pré-impressão arXiv, melhora muito o número de quasares distantes conhecidos e demonstra a capacidade do DESI de identificar mais objetos desse tipo no futuro.

O espectro DESI de um novo quasar z = 5,04 J112903.54+023706.9, adicionado de quatro exposições com um tempo total de exposição de aproximadamente 4.400 s. Crédito: Yang et al, 2023 

Quasares, ou objetos quasi-estelares (QSOs), são núcleos galácticos ativos extremamente luminosos (AGN) contendo buracos negros centrais supermassivos com discos de acreção. Seus desvios para o vermelho são medidos a partir das fortes linhas espectrais que dominam seus espectros visível e ultravioleta.

Os astrônomos estão especialmente interessados em encontrar novos quasares de alto desvio para o vermelho (com desvio para o vermelho superior a 4,4), pois são os objetos compactos mais luminosos e distantes do universo observável. Os espectros de tais QSOs podem ser usados para estimar a massa de buracos negros supermassivos que restringem os modelos de evolução e formação de quasares. Além disso, QSOs de alto redshift que também são radio-brilhantes são sinais únicos de atividade de buraco negro supermassivo no início do universo.

Agora, uma equipe de astrônomos liderada por Jinyi Yang, da Universidade do Arizona em Tucson, Arizona, descobriu 412 novos quasares com redshifts entre 4,44 e 6,53. A descoberta é baseada nos dados da fotometria DR9 da DESI Legacy Imaging Surveys (Legacy Surveys), combinada com os dados Pan-STARRS1 e a fotometria da banda J de pesquisas públicas.

“Neste artigo, relatamos um programa secundário DESI projetado para procurar quasares em z – 5-6,5 usando DESI”, escreveram os pesquisadores.

Inicialmente, a equipe identificou 556 quasares, dos quais 144 eram QSOs conhecidos. Portanto, 412 quasares foram detectados pela primeira vez e 25 deles foram encontrados com um desvio para o vermelho muito alto, superior a 6,0. Eles observaram que o quasar recém-descoberto, designado DESI J144355+350055 com um desvio para o vermelho de 6,53, é o novo QSO com maior desvio para o vermelho identificado em sua pesquisa até o momento.

O número total de quasares conhecidos em redshifts entre 4,8 e 6,8 de estudos anteriores é de cerca de 810. Assim, a equipe de Yang sublinhou que sua descoberta (377 quasares com redshifts acima de 4,8) expandiu a amostra de quasar conhecida existente em cerca de 46%.

Os pesquisadores observaram que, quando se trata de detectar novos quasares, as observações do DESI até agora resultam em uma taxa média de sucesso de 23%. Assim, assumindo esta taxa de sucesso, os cientistas esperam encontrar cerca de 1.000 novos quasares a partir desta pesquisa.

Os autores do artigo acrescentaram que, com base na pesquisa DESI, eles pretendem construir uma grande amostra de quasar de alto desvio para o vermelho para análises científicas. Eles planejam apresentar detalhes da amostra completa do quasar e apresentar os critérios de seleção, bem como a função de seleção quando a identificação de toda a amostra estiver concluída. Eles também querem levar a busca do quasar de alto desvio para o vermelho a uma magnitude mais fraca no futuro levantamento DESI.

Fonte: phys.org