La piste couleur du quasar à z =5 à 6 (points et trait rouges) avec un pas de ∆z =0,1, généré en calculant les couleurs moyennes des quasars simulés à chaque case à décalage vers le rouge. Les contours montrent le locus des naines M, du type précoce au type tardif. Les contours cyan désignent les naines M1-M3, les contours oranges désignent les naines M4-M6 et les contours violets désignent les naines M7-M9. Clairement, z ∼ 5,5 quasars sont gravement contaminés par des nains de type M tardifs. Crédit :Yang et al., 2017.
(Phys.org)—En utilisant une nouvelle technique de sélection des couleurs, les astronomes ont détecté 16 nouveaux lumineux, quasars à redshift élevé. La découverte pourrait être très importante pour la compréhension de l'univers primitif, en tant que tel à redshift élevé, les objets quasi-stellaires fournissent des indices essentiels sur l'évolution du milieu intergalactique, l'évolution des quasars et la croissance précoce des trous noirs supermassifs. Les résultats ont été présentés dans un article publié le 10 mars sur le référentiel de pré-impression arXiv.
Les quasars à redshift élevé (à redshift supérieur à 5,0) sont très difficiles à trouver en utilisant les sélections de couleurs conventionnelles. Cela est dû à leur faible densité spatiale et à leur teneur élevée en contaminants provenant des naines froides. Parmi plus de 300, 000 quasars découverts à ce jour, seulement 290 d'entre eux sont à redshift supérieur à 5,0. La communauté scientifique s'intéresse particulièrement aux quasars à redshift élevé entre 5,3 et 5,7, en raison de leurs couleurs optiques, similaires à celles des étoiles de type tardif. Seulement une trentaine d'objets de ce type ont été trouvés jusqu'à présent.
Dans le but de combler cette lacune de quasars connus à redshift allant de 5,3 à 5,7, une équipe d'astronomes dirigée par Jinyi Yang de l'Université de Pékin à Pékin, Chine, a développé une nouvelle technique de sélection de couleur optique/infrarouge. La méthode est basée sur l'optique, données photométriques dans le proche infrarouge et le moyen infrarouge de Sloan Digital Sky Survey (SDSS), UKIRT InfraRed Deep Sky Surveys - Large Area Survey (ULAS), VISTA Hemisphere Survey (VHS) et Wide Field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA.
La méthode a fait ses preuves puisque les chercheurs ont pu trouver 16 nouvelles lampes lumineuses, quasars à redshift élevé à redshift dans la plage souhaitée. Les observations ont été réalisées entre octobre 2014 et novembre 2015.
"Dans ce document, nous rapportons les premiers résultats d'une nouvelle recherche qui se concentre sur la sélection de z ~ 5,5 quasars, " a écrit l'équipe.
Parmi les objets quasi-stellaires nouvellement découverts, J113414.23+082853.3 est celui avec le décalage vers le rouge le plus élevé - à 5,69. Ce quasar présente également une forte émission Lyman-alpha et une forte absorption moyenne intergalactique vers le bleu de la raie Lyman-alpha.
Un autre nouveau quasar intéressant trouvé par les chercheurs est J152712.86+064121.9 (à 5,57). C'est un quasar à raie faible avec une raie d'émission Lyman-alpha très faible et aucune autre caractéristique d'émission évidente. Cependant, l'équipe a révélé que son redshift était mesuré en faisant correspondre le continuum au modèle ; Donc, son incertitude de redshift est un peu plus grande que les autres.
Les scientifiques soulignent l'importance de leurs recherches, notant que cela pourrait nous aider à mieux comprendre l'évolution des quasars au redshift de 5,0 à 6,0, au cours de l'époque post-réionisation.
"Les conditions physiques du milieu intergalactique post-réionisation, à z ~ 5-6, fournit les conditions aux limites de base des modèles de réionisation, comme l'évolution de la température intergalactique, photon signifie libre chemin, la métallicité et l'impact de la réionisation de l'hélium. Ils imposent de fortes contraintes sur la topologie de la réionisation ainsi que sur les sources de réionisation et de rétroaction chimique par la population des galaxies primitives, ", lit-on dans le journal.
L'équipe prévoit maintenant de publier un autre article dans lequel un échantillon plus large de quasars à redshift élevé sera présenté. Cette étude inclura également les données de l'UKIRT Hemisphere Survey (UHS), Levé Pan-STARRS PS1 et le télescope de sondage VLT (VST) ATLAS.
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