Nuevo método de detección de cuásares en el universo primitivo


Los astrónomos del Observatorio de Leiden han desarrollado un nuevo método para encontrar cuásares distantes y distinguirlos mejor de otros objetos que se parecen a ellos, utilizando técnicas de aprendizaje automático. El resultado de la investigación ha sido aceptado para su publicación en la revista Astronomy & Astrophysics. Es el último artículo en coautoría con Maolin Zhang, el prometedor Leiden Ph.D. estudiante de origen chino que murió en un incendio en su casa en 2019.

Un cuásar es un centro activo extremadamente brillante de una galaxia, alimentado por un agujero negro supermasivo que puede ser hasta mil millones de veces más pesado que el sol. Algunos agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias están inactivos, como el agujero negro de nuestra Vía Láctea, pero muchos están activos, rodeados por un disco giratorio de gas sobrecalentado.

Los aceleradores de partículas más potentes del universo

Los agujeros negros lanzan chorros que alcanzan cientos de miles de años luz en el espacio intergaláctico. Aceleran partículas cargadas a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, lo que los convierte en uno de los aceleradores de partículas más poderosos del universo. La eyección de gas por chorros es esencial para regular la masa y la formación de estrellas en algunas de las galaxias más masivas, por lo que los agujeros negros supermasivos juegan un papel importante en la formación y evolución de las galaxias.

Busca las diferencias: Quasar o enana roja

Los cuásares son, por tanto, objetos ideales para estudiar la evolución del universo, especialmente sus primeras etapas. Uno de los mayores desafíos que enfrentan los astrónomos es encontrar estos objetos. Debido a que están tan lejos, los cuásares se ven como débiles puntos rojos en el cielo. Irónicamente, desde la Tierra, estas centrales eléctricas en el «borde» del universo se parecen mucho a objetos como las enanas rojas, estrellas más pequeñas que nuestro Sol que los astrónomos solo pueden observar dentro de unos pocos cientos de años luz. Debido a que hay muchas más estrellas enanas que cuásares, la mayoría de las muestras de candidatos prometedores a cuásar han estado tradicionalmente muy contaminadas con estrellas enanas.

Los astrónomos desataron el nuevo método en un catálogo de fuentes del gran estudio del cielo de Pan-STARRS, un conjunto de telescopios ópticos en Hawái, respaldado por un catálogo de fuentes de radio de LOFAR, el radiotelescopio de baja frecuencia de ASTRON en los Países Bajos. Usando los datos combinados, han identificado fuentes que probablemente sean cuásares. Para identificar adecuadamente estos objetos, midieron los espectros de un pequeño número de candidatos con el Telescopio Isaac Newton de 2 metros en La Palma.

La nueva técnica de detección es un gran avance

El estudio confirmó que uno de los candidatos era de hecho un cuásar muy brillante, de la época en que el Universo tenía menos de mil millones de años. El descubrimiento de este cuásar nunca antes visto muestra que la técnica desarrollada abre nuevas vías para descubrir más cuásares en el Universo primitivo, tanto en estudios existentes como futuros. Los investigadores esperan que se puedan ocultar cientos de otros cuásares, ya que el cuásar recién descubierto se encontró en un área relativamente pequeña del cielo.

Homenaje al autor fallecido

El coautor de este artículo es Leiden Ph.D. estudiante Maolin Zhang. Durante un incendio en su casa en Hillegom en la madrugada del 17 de enero de 2019, Zhang murió. Su carrera en astronomía llegó así a un final temprano. Zhang creció en China. Era de origen humilde, pero logró ser admitido en la prestigiosa Universidad de Tsinghua, donde obtuvo una maestría en Ingeniería en 2016.

En 2017, recibió una beca conjunta del Consejo de Becas de China (CSC) y la Universidad de Leiden para realizar un doctorado. licenciatura en astronomía. Debido a sus logros excepcionales, fue considerado un héroe en la comunidad local de China donde creció y donde aún viven sus padres. Primer autor y Ph.D. el estudiante Jonah Wagenveld y Maolin Zhang colaboraron en esta investigación sobre el nuevo método de detección de cuásares.

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