Nasina misija Raziskovalec infrardečega raziskovanja (WISE) s širokim poljem je privedla do bogastva novih najdenih supermasivnih črnih lukenj in ekstremnih galaksij, imenovanih vroče DOG, ali galaksije, zakrite s prahom.
Slike s teleskopa so razkrile milijone zaprašenih kandidatov za črno luknjo po vesolju in približno 1.000 še bolj prašnih predmetov, za katere velja, da so med najsvetlejšimi galaksijami, kar jih je bilo kdaj najdenih. Te močne galaksije, ki svetlobo gorijo z infrardečo svetlobo, so poimenovane vroče DOG.
"WISE je razkril množico skritih predmetov," je dejala Hashima Hasan, znanstvenica programa WISE v sedežu Nasine v Washingtonu. "Na svoji orbiti smo našli asteroid, ki pleše pred Zemljo, najhladnejše zvezdne krogle, ki so bile znane in zdaj, supermasivne črne luknje in galaksije, ki se skrivajo za plašči prahu."
WISE je dvakrat skeniral celotno nebo z infrardečo svetlobo in zaključil raziskavo v začetku leta 2011. Kot očala za nočno opazovanje, ki sonde so temno, je teleskop posnel milijone slik neba. Vsi podatki iz misije so bili objavljeni javno, kar astronomom omogoča kopanje in nova odkritja.
Najnovejše ugotovitve pomagajo astronomom, da bolje razumejo, kako se galaksije in črne luknje behemoth v njihovih središčih rastejo in razvijajo skupaj. Na primer, velikanska črna luknja v središču naše galaksije Mlečna pot, imenovana Strelec A *, ima 4 milijonekrat večjo maso našega sonca in je šla skozi periodične hranjenje, kjer material pade proti črni luknji, segreva in obseva okolica. Večje osrednje črne luknje, ki so do milijardo večja od mase našega sonca, lahko celo zaustavijo nastanek zvezd v galaksijah.
V eni izmed raziskav so astronomi uporabili WISE za identifikacijo približno 2,5 milijona aktivno napajajočih se supermasivnih črnih lukenj po celotnem nebu, ki so se raztezale na razdaljah, oddaljenih več kot 10 milijard svetlobnih let. Približno dve tretjini teh predmetov še nikoli niso odkrili, ker prah blokira njihovo vidno svetlobo. WISE zlahka opazi te pošasti, ker njihove močne, črne luknje segrejejo prah, zaradi česar lahko žare v infrardeči svetlobi.
Ta povečan prikaz dela celotne nebesne raziskave WISE prikazuje zbirko kvazarskih kandidatov. Kreditna slika: NASA / JPL-Caltech / UCLA
"Črne luknje imamo zataknjene," je dejal Daniel Stern iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon v Pasadeni v Kaliforniji, glavni avtor študije WISE o črni luknji in znanstvenik projekta za drugo NASA-ino misijo za črno luknjo, Nuclear Spectroscopic Telescope Array ( NuSTAR). "WISE jih najde po celem nebu, NuSTAR pa nam daje povsem nov pogled na njihovo visokoenergijsko rentgensko svetlobo in se nauči, kaj jih lahko kloni."
V dveh drugih dokumentih WISE raziskovalci poročajo o tem, kaj je med najsvetlejšimi znanimi galaksijami, eden glavnih ciljev misije. Doslej so identificirali približno 1.000 kandidatov.
Ti ekstremni predmeti lahko izlijejo več kot 100 bilijonov krat več svetlobe kot naše sonce. So pa tako prašni, da se pojavljajo le v najdaljših valovnih dolžinah infrardeče svetlobe, ki jih zajame WISE. Nasin vesoljski teleskop Spitzer je podrobneje spremljal odkritja in pomagal pokazati, da ti gostje, poleg tega, da gostijo supermasivne črne luknje, grozno prigrizejo plin in prah, zasedejo nove zvezde.
"Te prašne galaksije, ki se kataklizmirajo, so tako redke, da so WISE morali pregledati celotno nebo, da bi jih našli," je dejal Peter Eisenhardt, glavni avtor prispevka o prvi od teh svetlih, prašnih galaksij in znanstvenik projekta WISE na JPL. "Opažamo tudi dokaze, da so lahko ti rekorderji oblikovali svoje črne luknje pred glavnimi zvezdami. 'Jajca' so morda prišla pred 'kokoši'. "
Več kot 100 teh objektov, ki so oddaljeni približno 10 milijard svetlobnih let, je bilo potrjeno z uporabo W.M. Opazovalnik Keck na Mauna Kea, Havaji, kot tudi observatorij Gemini v Čilu, Palomarjev 200-palčni teleskop Hale v bližini San Diega in opazovalnik z več zrcalnimi teleskopi v bližini Tucsona, Ariz.
Opazovanja WISE v kombinaciji s podatki na še daljših infrardečih valovnih dolžinah iz Caltehovega submilimetrskega observatorija na vrhu Mauna Kea so razkrila, da so te skrajne galaksije več kot dvakrat vroče kot druge infrardeče galaksije. Ena teorija je, da se njihov prah segreva z izjemno močnim naletom dejavnosti iz supermasivne črne luknje.
"Morda bomo videli novo, redko fazo v razvoju galaksij," je dejal Jingwen Wu iz JPL, vodilni avtor študije o submilimetrskih opazovanjih. Vsi trije prispevki so objavljeni v Astrophysical Journal.
Tri članke tehničnih revij, vključno z dokumenti PDF, najdete na straneh http://arxiv.org/abs/1205.0811, http://arxiv.org/abs/1208.5517 in http://arxiv.org/abs/1208.5518.
Napis vodilne slike: Nasina infrardeča raziskava s širokim poljem ali WISE je s svojo infrardečo infrardečo raziskavo opredelila milijone kandidatov za kvazarje. Kreditna slika: NASA / JPL-Caltech / UCLA
