КВАЗАРЫ КАК ГРАВИТАЦИОННЫЕ ЛЕНЗЫ: НОВЫЕ ОТКРЫТИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Квазары (космические объекты, излучающие огромное количество энергии) могут служить мощными инструментами для изучения вселенной, особенно когда они выступают в роли гравитационных линз. Недавние исследования с использованием методов машинного обучения позволили значительно расширить количество известных таких квазаров, открывая новые горизонты для астрономии.
КВАЗАРЫ И ГРАВИТАЦИОННОЕ ЛИНЗИРОВАНИЕ
Гравитационное линзирование — это процесс, при котором массивный объект, например, галактика, искривляет свет более дальнего объекта, создавая искажения и множественные изображения. Изучение таких систем позволяет астрономам точно измерять массу галактик-хозяев квазаров, что становится невозможным из-за ослепительной яркости самих квазаров.
Группа исследователей под руководством Эверетта МаКартура с использованием данных Института спектрографов темной энергии (DESI) смогла выявить новые кандидаты на роль гравитационных линз, что открывает новые возможности для исследований в области космологии.
НОВЫЕ ОТКРЫТИЯ С ПОМОЩЬЮ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ
В ходе анализа более 812,000 квазаров команда обнаружила семь новых высококачественных кандидатов на роль гравитационных линз — более чем в два раза превышающим ранее известное количество. Это стало возможным благодаря применению алгоритмов машинного обучения, которые были обучены находить тонкие сигнатуры фона галактики, свет которой искривляется квазаром.
Проблема заключается в том, что свет, излучаемый более удаленной галактикой, может быть недостаточно ярким и четким на фоне яркого квазара, что делает его обнаружение сложной задачей. Однако метод спектроскопии позволяет выявить эти слабые сигналы, анализируя особенности спектра.
МЕТОД И РЕЗУЛЬТАТЫ
Исследователи создали реалистичные модели гравитационных линз, комбинируя спектры реальных квазаров и более удаленных галактик с эмисионными линиями. Используя около 3000 синтетических линз и 30,000 обычных спектров квазаров, нейронная сеть достигла потрясающей точности в классификации данных.
В результате применения этой методики были определены семь кандидатов высшего уровня, каждый из которых демонстрировал сильные эмисионные линии кислорода на более высоком красном смещении по сравнению с их квазарами. Данный метод также подтвердил существование одного из известных ранее квазаров-линз в выборке данных DESI.
ЗНАЧЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРАВИТАЦИОННЫХ ЛИНЗ
Исследование квазаров как гравитационных линз имеет важное значение для понимания эволюции массивных черных дыр и выполняющих их хозяев галактик на протяжении всей истории Вселенной. Радиус Эйнштейна, который определяет угол рассеяния образов, являет собой мощный инструмент для определения массы галактики-хозяина.
В отличие от традиционных методов, которые значительно усложняются в силу яркости квазара, гравитационное линзирование предоставляет возможность более простого и точного измерения. Эти новые открытия по количеству и качеству открывают новые горизонты для астрономов и учёных, предлагая возможности дальнейших исследований.
В заключение, работа с квазарами и их роль в гравитационном линзировании не только расширяет наше представление о структуре и эволюции Вселенной, но и позволяет использовать современные технологии для изучения сложных астрономических явлений. Благодаря таким исследованиям, как проект DESI, астрономы получат новые важные данные для анализа динамики и развития галактических структур.
