O metodă mai precisă de măsurare a distanței dintre perechile de quasari
Cercetătorii de la Universitatea din Alberta au testat o metodă alternativă de determinare a distanței fizice dintre quasarii care apar alături pe cer, folosind efectul de proximitate al quasarilor. Studiul de fezabilitate, publicat în The Astrophysical Journal Letters, arată că această abordare poate reduce semnificativ erorile mari care afectează măsurătorile bazate pe deplasarea spre roșu.
Quasarii sunt nucleele strălucitoare ale galaxiilor îndepărtate, alimentate de găuri negre supermasive. Atunci când doi quasari apar aproape unul de altul într-o imagine, separarea lor pe cer poate fi măsurată cu precizie, dar separarea de-a lungul liniei de vedere rămâne incertă, explică astrofizicianul Huanqing Chen, profesor asistent la Campusul Augustana și autor principal al lucrării.
„Când observăm doi quasari aproape unul de altul într-o imagine, privim de fapt proiecția unui univers tridimensional, așa că le cunoaștem foarte precis separarea pe cer, dar separarea lor de-a lungul liniei noastre de vedere are o incertitudine mare”, a declarat Chen. „Posibilitatea de a măsura separarea fizică reală este un factor important în a decide cât durează până când cele două galaxii care găzduiesc quasarul fuzionează.”
Metoda convențională se bazează pe relația dintre distanță și deplasarea spre roșu, măsurată prin lumina emisă de gazul din galaxie. Totuși, găurile negre supermasive active împing adesea acest gaz spre exterior atât de rapid încât viteza măsurată se abate semnificativ de la viteza reală de recesiune a galaxiei. Această eroare sistematică poate deplasa separarea inferată de-a lungul liniei de vedere cu până la 10 milioane de ani-lumină, suficient pentru ca cele două galaxii să nu interacționeze puternic.
Noua abordare examinează regiunile de gaz din jurul unui quasar care sunt iluminate și încălzite de lumina acestuia. „Un quasar își luminează împrejurimile așa cum un bec luminează o cameră întunecată, iar noi putem vedea acea regiune iluminată în spectrul quasarului pentru că gazul de acolo a devenit transparent”, explică Chen. „Dacă vă imaginați două becuri aflate exact în același loc, vedeți o singură regiune luminoasă. Dacă unul este plasat în fața celuilalt, vedeți o a doua pată luminoasă în față — iar cât de departe în față se află vă spune cât de departe sunt becurile unul de altul.”
Rezultatele arată că metoda oferă măsurători mai precise: în timp ce determinările convenționale bazate pe deplasarea spre roșu pot fi eronate cu zeci de milioane de ani-lumină, noua metodă poate stabili separarea fizică a unei perechi vizuale de quasari cu o precizie de aproximativ jumătate de milion de ani-lumină în multe cazuri.
Deși studiul a folosit date simulate și algoritmi simpli, metoda promite să ajute astronomii să studieze perechile de quasari folosind propriile date, fără a depinde de echipamente foarte specializate care pot fi accesate abia după mulți ani. „Acele observații pot dura ani pentru a fi obținute, dacă pot fi obținute deloc. Această metodă le-ar putea permite astronomilor să caracterizeze separarea reală a unei perechi de quasari fără acea a doua observație”, adaugă Chen.
Următorul pas al cercetătorului este să investigheze cât de mult se îmbunătățește precizia metodei prin utilizarea unor caracteristici mai fine și mai detaliate din spectrele reale ale quasarilor. „Abordarea merită investigată în continuare, pentru că are un potențial mare”, concluzionează Chen.
