新發現：極度偏紅的類星體

來源 加州大學河濱分校

翻譯 寒冬

審校 金庄維

數十億年前，通過積聚周圍氣體或與其他年輕星系碰撞合并，星系逐漸形成並成長起來。

天文學家認為，星系形成的早期階段伴隨著恆星的快速形成（稱為星暴），以及星系中心單個超大質量黑洞的快速生長。

關於這種演變的主流理論認為，黑洞原本生長於充滿塵埃的氣體雲深處，直到噴出的氣體和塵埃結束了星系中大量恆星的形成以及黑洞的進一步生長。然後，星系核中明亮並且快速生長的黑洞便會顯露出來。這些天體被稱為類星體。

類星體能夠以極高的速度噴射物質，這或許會改變星系中恆星形成的速率。然而這種演化模式的許多方面都沒有很好地被人們理解。被灰塵部分遮蔽的類星體看起來發紅，類似於在地球上看到的紅色日落，它可以為人們理解過渡階段的星系演化提供重要信息。那時，星系中的星暴逐漸平息，首次露出星系中心明亮的類星體。

這項由加州大學河濱分校教授 Frederick Hamann 領導的新研究發現了一類獨特的極度偏紅的類星體，其數據來自重子振蕩巡天項目（BOSS）和斯隆數字化巡天（SDSS）。

這項研究的主要目的是確定這類極度偏紅的類星體的大小，測量其基本特徵，並與 BOSS-SDSS 巡天項目中找到的更大類型的類星體作比較。

選擇極度偏紅的類星體進行研究是因為它們極端的顏色，但是 Hamann 團隊的分析揭示出它們的許多獨特性質，與其獨特的（並且可能很年輕）演化階段相一致。尤其引人注目的是，它們具有特別高頻並且強大的類星體驅動外流，或許與整個星系範圍的氣體塵埃噴發有關。

總體上，與正常類星體相比，這種類星體中黑洞周圍的氣體環境似乎範圍更大、能量更強，這可能發生在某些特定階段：年輕並富含氣體的宿主星系將大量物質「倒」入星系中心黑洞，造就了這種極端種類的類星體。

現在還需要更多的工作來進一步研究這類極度偏紅的類星體，並理解它與類星體的一般現象之間的關係，或許還包括它們與類星體演化中特別猛烈的年輕階段之間的關係。

http://spaceref.com/astronomy/do-extremely-reddened-quasars-extinguish-star-formation.html

論文基本信息：

【題目】Extremely redquasars in BOSS

【作者】Frederick Hamannet.al.

【刊期】MNRAS (January21, 2017) 464 (3): 3431-3463

【日期】2016.9.26(online)

【DOI】10.1093/mnras/stw2387

【摘要】Red quasars arecandidate young objects in an early transition stage of massive galaxyevolution. Our team recently discovered a population of extremely red quasars(ERQs) in the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) that has a suiteof peculiar emission-line properties including large rest equivalent widths(REWs), unusual 『wingless』 line profiles, large NV/Lyα, NV/CIV, SiIV/CIV and other flux ratios, and very broad and blueshifted [OIII] λ5007. Here we present a new catalogue of CIV and NVemission-line data for 216 188 BOSS quasars to characterize the ERQ lineproperties further. We show that they depend sharply on UV-to-mid-IR colour,secondarily on REW(CIV),and not at all on luminosity or the Baldwin Effect. We identify a 『core』 sampleof 97 ERQs with nearly uniform peculiar properties selected via i–W3≥4.6 (AB) and REW(CIV)≥100 ? at redshifts 2.0–3.4. A broader search finds 235 morered quasars with similar unusual characteristics. The core ERQs have medianluminosity〈logL(ergss?1)〉～47.1, sky density 0.010 deg?2, surprisingly flat/blue UV spectra given theirred UV-to-mid-IR colours, and common outflow signatures including BALs orBAL-like features and large CIVemission-line blueshifts. Their SEDs and line properties are inconsistent withnormal quasars behind a dust reddening screen. We argue that the core ERQs area unique obscured quasar population with extreme physical conditions related topowerful outflows across the line-forming regions. Patchy obscuration by smalldusty clouds could produce the observed UV extinctions without substantial UVreddening.