Misja NASA (ang. Wide-field Infrared Survey Explorer) doprowadziła do powstania nowych supermasywnych czarnych dziur i ekstremalnych galaktyk zwanych gorącymi DOG lub galaktykami zasłoniętymi przez pył.
Obrazy z teleskopu ujawniły miliony zakurzonych kandydatów na czarną dziurę we wszechświecie i około 1000 jeszcze bardziej zapylonych obiektów, uważanych za jedne z najjaśniejszych galaktyk, jakie kiedykolwiek znaleziono. Te potężne galaktyki, które płoną jasno światłem podczerwonym, są nazywane gorącymi psami.
„WISE odsłonił menażerię ukrytych przedmiotów”, powiedziała Hashima Hasan, naukowiec programu WISE w centrali NASA w Waszyngtonie. „Znaleźliśmy asteroidę tańczącą przed Ziemią na jej orbicie, najzimniejsze znane gwiazdy podobne do gwiazd, a teraz supermasywne czarne dziury i galaktyki chowające się za płaszczami pyłu”.
WISE dwukrotnie przeskanował całe niebo w świetle podczerwonym, wypełniając ankietę na początku 2011 r. Niczym gogle noktowizyjne badające ciemność, teleskop zarejestrował miliony zdjęć nieba. Wszystkie dane z misji zostały udostępnione publicznie, umożliwiając astronomom kopanie i dokonywanie nowych odkryć.
Najnowsze odkrycia pomagają astronomom lepiej zrozumieć, w jaki sposób galaktyki i gigantyczne czarne dziury w ich ośrodkach rosną i ewoluują razem. Na przykład gigantyczna czarna dziura w centrum naszej galaktyki Drogi Mlecznej, zwana Strzelcem A *, ma masę 4 milionów razy większą niż Słońce i przechodzi okresowe szale żerowania, w których materiał spada w kierunku czarnej dziury, nagrzewa się i napromienia okolica. Większe centralne czarne dziury, nawet miliard razy większe od masy Słońca, mogą nawet zatrzymać formowanie się gwiazd w galaktykach.
W jednym z badań astronomowie wykorzystali WISE do zidentyfikowania około 2,5 miliona aktywnie karmiących supermasywne czarne dziury na pełnym niebie, rozciągających się na odległości ponad 10 miliardów lat świetlnych. Około dwóch trzecich tych obiektów nigdy wcześniej nie zostało wykrytych, ponieważ pył blokuje ich światło widzialne. WISE z łatwością widzi te potwory, ponieważ ich potężne, akrecyjne czarne dziury ogrzewają pył, powodując jego świecenie w świetle podczerwonym.
Ten powiększony widok części ankiety WISE na temat całego nieba pokazuje kolekcję kandydatów kwazarów. Źródło zdjęcia: NASA / JPL-Caltech / UCLA
„Osaczyliśmy czarne dziury” - powiedział Daniel Stern z Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia, główny autor badań WISE dotyczących czarnej dziury i naukowiec projektu innej misji NASA, Nuclear Spectroscopic Telescope Array ( NuSTAR). „WISE znajduje je na całym niebie, a NuSTAR daje nam zupełnie nowe spojrzenie na ich wysokoenergetyczne światło rentgenowskie i dowiaduje się, co sprawia, że tyka”.
W dwóch innych artykułach WISE badacze informują o znalezieniu jednego z najjaśniejszych znanych galaktyk, jednego z głównych celów misji. Do tej pory zidentyfikowali około 1000 kandydatów.
Te ekstremalne obiekty mogą wylać ponad 100 trylionów razy więcej światła niż nasze słońce. Są jednak tak zakurzone, że pojawiają się tylko przy najdłuższych długościach fal podczerwonych zarejestrowanych przez WISE. Kosmiczny Teleskop Spitzer NASA śledził odkrycia bardziej szczegółowo i pomógł pokazać, że oprócz organizacji supermasywnych czarnych dziur gorączkowo żerujących na gazie i pyle, te psy są zajęte wytwarzaniem nowych gwiazd.
„Te zakurzone, kataklizmicznie tworzące się galaktyki są tak rzadkie, że WISE musiał zeskanować całe niebo, aby je znaleźć” - powiedział Peter Eisenhardt, główny autor artykułu o pierwszej z tych jasnych, zakurzonych galaktyk i naukowiec projektu dla WISE w JPL. „Widzimy również dowody na to, że ci rejestratorzy mogli utworzyć czarne dziury przed masą swoich gwiazd. „Jajka” mogły pojawić się przed „kurami”.
Ponad 100 z tych obiektów, znajdujących się w odległości około 10 miliardów lat świetlnych, zostało potwierdzonych za pomocą W.M. Obserwatorium Keck na Mauna Kea na Hawajach, a także Obserwatorium Gemini w Chile, 200-calowy teleskop Palomara w Hale w pobliżu San Diego i Obserwatorium z wieloma lustrzanymi teleskopami w pobliżu Tucson w Arizie.
Obserwacje WISE, w połączeniu z danymi przy jeszcze dłuższych długościach fal podczerwonych z Obserwatorium Submilimetrowego Caltech na szczycie Mauna Kea, ujawniły, że te ekstremalne galaktyki są ponad dwukrotnie gorętsze niż inne galaktyki jasne w podczerwieni. Jedna z teorii mówi, że ich pył jest podgrzewany przez niezwykle potężny wybuch aktywności z supermasywnej czarnej dziury.
„Być może obserwujemy nową, rzadką fazę ewolucji galaktyk”, powiedział Jingwen Wu z JPL, główny autor badań nad obserwacjami submilimetrowymi. Wszystkie trzy artykuły zostały opublikowane w czasopiśmie Astrophysical Journal.
Trzy artykuły w czasopiśmie technicznym, w tym pliki PDF, można znaleźć pod adresem http://arxiv.org/abs/1205.0811, http://arxiv.org/abs/1208.5517 i http://arxiv.org/abs/1208.5518.
Podpis pod zdjęciem: Dzięki ankiecie w podczerwieni obejmującej całe niebo, NASA, Wide-field Infrared Survey Explorer, lub WISE, zidentyfikował miliony kandydatów na kwazary. Źródło zdjęcia: NASA / JPL-Caltech / UCLA
