算法的改进改进了类星体进化的分析

时间：2021-09-04 14:25:04 来源：

在这个艺术家的概念中，一个遥远的星系的中心可以看到一个超大质量的黑洞和一个被称为类星体的吸积物质盘的相互作用。它由充满灰尘的，呈甜甜圈状的气体和尘埃云组成，并向中央的超大质量黑洞进发。随着黑洞的进给，气体和灰尘会加热并喷出不同种类的光，如白色射线所示。

通过改进对于研究类星体很重要的算法，天体物理学家结合SDSS光学数据和FIRST无线电数据，确定了5000多个类星体的无线电和光度演化。

自从发现类星体以来的六十年中，这些由超大质量黑洞驱动的高能星系的列表已增长到100,000多个，足以揭示整个类星体的重要信息。但是，对这些强大物体进行天体普查的尝试受到一个基本问题的限制：尽管类星体很亮，但它们距地球的距离也跨越了数十亿光年。就像城市天空中的恒星一样，即使它们最暗，也可以看到它们，而最古老，最遥远的类星只有在它们明亮时才能看到。这意味着天体物理学家必须研究一个个体之间差异很大的样本，包括距离，年龄，亮度和发射的辐射类型。

SLAC-斯坦福大学联合的Kavli粒子天体物理学和宇宙学研究所的天体物理学家找到了一种克服这些局限的方法：他们改进了一种算法，该算法以大量对象的重要共性为基础，同时考虑到在多种类型的电磁辐射（例如光或无线电波）中进行观测的局限性和偏差，这是研究类星体的两个最重要的波长。

在此过程中，他们为一个有争议的问题提供了新的思路：是否存在两种类型的类星体，一种在无线电中比另一种在“大声”，或者仅一种类型的辐射在整个电磁频谱中变化很大？

最近在《天体物理学杂志》上发表的一篇论文详细介绍了该团队（包括KIPAC科学家Jack Singal，KIPAC成员以及斯坦福大学教授Vahe Petrosian和KIPAC校友Lukasz Stawarz）如何改进了Petrosian和Bradley Efron十多年前开发的算法，该算法是受人尊敬的统计数据斯坦福大学教授。

在用少量样本验证了算法后，团队将其放到了现有的最大类星体样本上：斯隆数字天空测量（SDSS）数据版本7目录，其中包含超过100,000个类星体的光学测量值以及数据来自FIRST的无线电调查，该调查拥有超过40万个天体无线电源，以实现庞大的无线电和光学类星体组合样本以进行分析。

研究小组发现，在整个宇宙的历史中，类星体平均在无线电和光学光中都稳定地变暗，但在无线电中比在光学中变暗的多。该分析还支持“一个类星体人口”模型，并且相对于光学光而言，该模型以及无线电的更大调光肯定会引发争议。无论如何，这项工作代表了作者认为是对无线电和光发射中类星体演化的最严格的分析。Singal认为，该技术对于研究可以在很宽的距离范围内发现的任何物体群也很有用，例如，爆炸物或伽马射线爆发。

出版物：J. Singal等人，“类星体II的无线电和光度演化”。SDSS Sample，2013年，ApJ，764，43； doi：10.1088 / 0004-637X / 764/1/43

研究报告的PDF副本：类星体II的无线电和光学光度演化– SDSS样本

图像：SLAC国家加速器实验室

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