Проект Sloan Digital Sky Survey (SDSS) выпустил Data Release 20 (DR20) — новый большой релиз данных для программы Black Hole Mapper (BHM), которая изучает сверхмассивные черные дыры. В DR20 впервые опубликованы оптические спектры BOSS, снятые в южном полушарии — на 2.5-метровом телескопе du Pont в обсерватории Las Campanas (LCO) в Чили, плюс расширенная съемка на Apache Point Observatory (APO) в Нью-Мексико. Всего выложено более 3.3 миллиона оптических спектров: 500 000 галактик и 1.5 миллиона звезд.
Ключевая часть BHM — программа SPIDERS (SPectroscopic IDentification of ERosita Sources). Она сопоставляет оптические спектры SDSS с рентгеновскими картами обзора eROSITA. Так астрономы получили надежные красные смещения и спектроскопическую идентификацию для примерно 200 000 рентгеновских источников. Это самый большой и однородный спектроскопический follow-up рентгеновских источников из когда-либо собранных. Большинство из них — активные ядра галактик (AGN) и квазары, то есть активно аккрецирующие сверхмассивные черные дыры.
Рентгеновское излучение работает как маяк: оно показывает окрестности черной дыры, включая горячую корону. Используя рентгеновскую функцию светимости — перепись черных дыр по мощности и космическим эпохам — ученые проследили их рост от локальной Вселенной до красных смещений около шести. Выяснилось, что гигантских черных дыр в ранней Вселенной больше, чем ожидалось, и ярких AGN тоже больше. Обнаружили много скрытых черных дыр, которые пропускают традиционные оптические и ультрафиолетовые обзоры. Подсчитав общий прирост чернодырной массы, исследователи нашли, что от 70% до 90% роста массы всех сверхмассивных черных дыр происходило за плотными завесами пыли и газа, когда даже рентгеновское излучение было подавлено.
BHM также использует переменность квазаров. Программа Reverberation Mapping (RM) измеряет временную задержку между светом аккреционного диска и широколинейной области, давая прямые геометрические оценки масс черных дыр. Программа AQMES (All-Quasar Multi-Epoch Spectroscopy) следит за десятками тысяч квазаров в течение многих эпох: отслеживает оттоки газа, кандидатов в двойные сверхмассивные черные дыры и «changing-look» квазары, которые резко меняют свой вид. Некоторые спектры оказались настолько необычными, что сломали стандартные автоматические пайплайны анализа, поэтому команда вручную просмотрела их и включила в DR20.
Технически это стало возможным благодаря роботизированным фокальным системам FPS на телескопах APO и LCO. Роботы быстро конфигурируют оптоволокно для спектрографов BOSS, ускоряя наблюдения и позволяя включать цели в режиме Target of Opportunity. Все данные DR20 открыты: доступ через Science Archive Server (SAS), Catalog Archive Server (CAS), SciServer Compute, SQL-запросы, интерфейсы Zora и Valis, Python и Jupyter Notebook. Руководители проекта Андреа Мерлони, Мара Сальвато, Скотт Андерсон и директор SDSS-V Юна Коллмейер подчеркивают ценность совместной работы SDSS и eROSITA. Релиз сопровождают ключевые научные статьи, включая каталог eRASS1 и работу по рентгеновской функции светимости AGN.