Ett konstnärs intryck visar en mycket avlägsen kvasar som drivs av ett svart hål med en massa två miljarder gånger solens. Kredit:ESO/M. Kornmesser
Galaxer bildades och växte för miljarder år sedan genom att ackumulera gas från sin omgivning, eller kolliderar och går samman med andra unga galaxer. Dessa tidiga stadier av galaxmontering antas åtföljas av episoder av snabb stjärnbildning, känd som starbursts, och snabb tillväxt av ett enda supermassivt svart hål i de galaktiska centren.
Ett populärt paradigm för denna utveckling har att de svarta hålen växer mestadels i dunkelhet, begravd djupt inne i den dammiga gasen. Dessa är rika stjärnbildande galaxer tills ett utblåsning av gas och damm (utflöde) släcker stjärnbildningen och stoppar ytterligare tillväxt i de svarta hålen. Utflödet avslöjar sedan en lysande, snabbt växande svart hål i den galaktiska kärnan. Dessa är kända som kvasarer.
Kvasarer kan mata ut material vid höga hastigheter, möjligen hjälpa till att driva utblåsningen och reglera stjärnbildning i sina värdgalaxer. Dock, många aspekter av detta evolutionära system förstås inte. Kvasarer som delvis döljs av damm, som rödar upp deras ljus på ett sätt som liknar solen sett under solnedgångar på jorden, kan ge fönster in i den galaktiska utvecklingen under det korta övergångssteget när stjärnbrottet avtar och den synligt lysande kvasaren först avslöjas i det galaktiska centrumet.
Ny forskning, ledd av Frederick Hamann, professor vid Institutionen för fysik och astronomi vid University of California, Riverside, beskriver upptäckten av en unik ny population av extremt röda kvasarer. Resultaten publicerades nyligen i tidskriften the Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .
Arbetet av Hamann, kombinerat med tidigare forskning av Hamann m.fl , beskriver upptäckten av den nya populationen av extremt röda kvasarer som upptäcktes i Baryon Oscillation Sky Survey (BOSS) i Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
Huvudmålet med denna studie var att bestämma storleken på den extremt röda kvasarpopulationen och karakterisera dess grundläggande egenskaper jämfört med den mycket större populationen av kvasarer i BOSS-SDSS-undersökningen totalt sett.
De extremt röda kvasarna valdes ut för studier på grund av deras extrema färg, men analysen av Hamann och hans medforskare avslöjar ett antal säregna egenskaper som överensstämmer med ett unikt och möjligen ungt evolutionärt stadium. Särskilt, de har en exceptionellt hög förekomst av kraftfulla kvasardrivna utflöden som kan vara inblandade i galaxövergripande utblåsning av gas och damm.
Övergripande, gasmiljöerna runt de svarta hålen verkar vara mer utsträckta och mer energiska än miljöerna i normala kvasarer, som kan inträffa vid specifika tillfällen när unga gasrika värdgalaxer dumpar enorma mängder materia i de centrala svarta hålen, skapa en exotisk extrem variation av kvasarer.
Mer arbete behövs nu för att undersöka den extremt röda kvasarpopulationen ytterligare och förstå dess relation till det allmänna fenomenet kvasarer och, kanske, till en särskilt våldsam ung fas av kvasar-galaxutvecklingen.
De Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society papper kallas "Extremely Red Quasers in BOSS."