PFVG – Ein neuer probabilistischer Ansatz zur Analyse der Gesamthelligkeit von Quasaren
Quasare gelten als die energiereichsten Galaxien im Universum. Ihre Hauptenergiequelle ist ein supermassives Schwarzes Loch im Zentrum. Der Beitrag des Sternenlichts der Galaxie kann jedoch zwischen 20 und 80 % der Gesamtleuchtkraft des Quasars ausmachen. Für die physikalische Untersuchungder nuklearen Umgebung des Schwarzen Lochs muss daher das Sternenlicht der Galaxie von der Gesamthelligkeit in der Berechnung getrennt werden. Die optimierte Schätzung der Helligkeit ist wichtig, um Quasare als verlässliche Referenzpunkte in der kosmologischen Entfernungsbestimmung einsetzen zu können.
Forscher*innen am HITS haben daher die Software PFVG (Probabilistic Flux Variation Gradien) entwickelt, um den Lichtbeitrag des Galaxiekerns in Bezug auf die Galaxie anhand von Zeitreihen zu isolieren, die bei verschiedenen Wellenlängen beobachtet wurden. Der neue probabilistische Ansatz ist in der Lage, die Emission der Galaxien mit einer Genauigkeit von 1 % zu bestimmen. Dies liefert zuverlässige Schätzungen der reinen Kernleuchtkraft, die notwendig ist, um theoretische Modelle von Quasar-Akkretionsscheiben, Breitstreifenregionen und Staubtorusstrukturen zu untersuchen. Die Methode ist besonders nützlich für kommende große photometrische Durchmusterungsteleskope wie das optische und nahinfrarote Legacy Survey of Space and Time (LSST) am Vera C. Rubin-Observatorium.
Die PFVG-Software wurde in der Astroinformatics (AIN) Gruppe am HITS entwickelt und ist auf GitHub verfügbar: https://github.com/HITS-AIN/ProbabilisticFluxVariationGradient.jl/
Weitere Quellen:
Veröffentlichung: N. Gianniotis, F. Pozo Nuñez, and K. L. Polsterer
Disentangling the optical AGN and host-galaxy luminosity with a probabilistic flux variation gradient, A&A 657, A126 (2022) https://doi.org/10.1051/0004-6361/202141710
Beispiele: https://github.com/HITS-AIN/PFVG_AA2021
Über das HITS
Das HITS (Heidelberger Institut für Theoretische Studien) wurde 2010 von dem Physiker und SAP-Mitbegründer Klaus Tschira (1940-2015) und der Klaus Tschira Stiftung als privates, gemeinnütziges Forschungsinstitut gegründet. Es betreibt Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften, der Mathematik und der Informatik. Zu den Hauptforschungsrichtungen zählen komplexe Simulationen auf verschiedenen Skalen, Datenwissenschaft und -analyse sowie die Entwicklung rechnergestützter Tools für die Forschung. Die Anwendungsfelder reichen von der Molekularbiologie bis zur Astrophysik. Ein wesentliches Merkmal des Instituts ist die Interdisziplinarität, die in zahlreichen gruppen- und disziplinübergreifenden Projekten umgesetzt wird. Die Grundfinanzierung des HITS wird von der Klaus Tschira Stiftung bereitgestellt.