Misiunea NASA de la Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) a condus la o multitudine de noi găuri negre super-masive și galaxii extreme numite DOG-uri fierbinți sau galaxii obscure cu praf.
Imaginile de la telescop au dezvăluit milioane de candidați de praf negru praf din univers și aproximativ 1.000 de obiecte chiar și mai prăfuite, crezute a fi printre cele mai strălucitoare galaxii găsite vreodată. Aceste galaxii puternice, care ard puternic cu lumina infraroșie, sunt poreclite DOG-uri fierbinți.
"WISE a expus o menagerie de obiecte ascunse", a spus Hashima Hasan, savantul programului WISE de la sediul NASA din Washington. „Am găsit un asteroid care dansează înaintea Pământului pe orbita sa, cele mai reci orbe de stele cunoscute și acum, găuri negre super-masive și galaxii care se ascund în spatele mantilor de praf.”
WISE a scanat întregul cer de două ori cu lumină infraroșie, completându-și sondajul la începutul anului 2011. La fel ca ochelarii cu vedere nocturnă care sondează întunericul, telescopul a capturat milioane de imagini ale cerului. Toate datele din misiune au fost publicate public, permițând astronomilor să sape și să facă noi descoperiri.
Ultimele descoperiri îi ajută pe astronomi să înțeleagă mai bine modul în care galaxiile și găurile negre înrădăcinate din centrele lor cresc și evoluează împreună. De exemplu, gaura neagră uriașă din centrul galaxiei noastre de la Calea Lactee, numită Săgetătorul A *, are de 4 milioane de ori masa soarelui nostru și a trecut prin frenezii de hrănire periodică unde materialul cade spre gaura neagră, se încălzește și iradiază împrejurimi. Gurile negre centrale mai mari, de până la un miliard de ori mai mare decât soarele nostru, pot chiar închide formarea stelelor în galaxii.
Într-un studiu, astronomii au folosit WISE pentru a identifica aproximativ 2,5 milioane de hrănire activă cu găuri negre supermasive pe întregul cer, întinzându-se la distanțe mai mari de 10 miliarde de ani lumină. Aproximativ două treimi din aceste obiecte nu au fost niciodată detectate, deoarece praful le blochează lumina vizibilă. Înțelepciunea vede cu ușurință aceste monștri, deoarece găurile lor puternice, care accelerează, încălzesc praful, ceea ce îl face să strălucească în lumina infraroșie.
Această imagine amplificată a unei porțiuni din sondajul all-sky de la WISE arată o colecție de candidați quasar. Credit imagine: NASA / JPL-Caltech / UCLA
„Avem găurile negre în colțuri”, a declarat Daniel Stern de la Jet Propulsion Laboratorul NASA, Pasadena, California, autor principal al studiului WISE și om de știință al proiectului pentru o altă misiune a găurii negre a NASA, Nuclear Spectroscopic Array Telescope ( NUSTAR). „Înțelepciunea le găsește pe tot cerul, în timp ce NuSTAR ne oferă o privire cu totul nouă asupra luminii lor cu raze X de mare energie și învață ce le face să bifeze.”
În alte două lucrări WISE, cercetătorii raportează găsirea care sunt printre cele mai strălucitoare galaxii cunoscute, unul dintre obiectivele principale ale misiunii. Până în prezent, au identificat aproximativ 1.000 de candidați.
Aceste obiecte extreme pot turna mai mult de 100 de trilioane de ori mai multă lumină ca soarele nostru. Cu toate acestea, sunt atât de prăfuite, încât apar doar în lungimile de undă cele mai lungi ale luminii infraroșii captate de WISE. Telescopul spațial Spitzer al NASA a urmărit mai detaliat descoperirile și a ajutat să arate că, pe lângă găzduirea unor găuri negre super-masive, gustând febril pe gaz și praf, aceste DOG-uri sunt ocupate să scoată noi stele.
„Aceste galaxii prăfuite, care formează cataclismic, sunt atât de rare, încât WISE a trebuit să scaneze întregul cer pentru a le găsi”, a spus Peter Eisenhardt, autorul principal al lucrării în prima dintre aceste galaxii luminoase, prăfuite și om de știință al proiectului pentru WISE la JPL. „De asemenea, vedem dovezi că acești formatori de recorduri și-au format găurile negre înainte de cea mai mare parte a stelelor lor. Este posibil ca „ouăle” să fi venit înainte de „puii”.
Peste 100 dintre aceste obiecte, situate la aproximativ 10 miliarde de ani-lumină distanță, au fost confirmate folosind W.M. Observatorul Keck din Mauna Kea, Hawaii, precum și Observatorul Gemini din Chile, telescopul Hale de 200 inci de la Palomar, lângă San Diego, și Observatorul telescopului cu oglindă multiplă, lângă Tucson, Ariz.
Observațiile WISE, combinate cu date de lungimi de undă chiar mai lungi în infraroșu de la Observatorul Submillimetru al lui Caltech, situat în vârful Mauna Kea, au relevat faptul că aceste galaxii extreme sunt mai mult de două ori mai calde decât alte galaxii luminoase cu infraroșu. O teorie este că praful lor este încălzit de o explozie extrem de puternică de activitate din gaura neagră supermasivă.
„Este posibil să vedem o nouă fază rară în evoluția galaxiilor”, a declarat Jingwen Wu, de la JPL, autorul principal al studiului asupra observațiilor submillimetrului. Toate cele trei lucrări sunt publicate în Jurnalul Astrofizic.
Cele trei articole din jurnalul tehnic, inclusiv PDF-urile, pot fi găsite la http://arxiv.org/abs/1205.0811, http://arxiv.org/abs/1208.5517 și http://arxiv.org/abs/1208.5518.
Legenda imaginii de plumb: Cu ajutorul sondajului său în infraroșu de tot cerul, Explorer-ul de cercetare infraroșu de câmp larg al NASA, sau WISE, a identificat milioane de candidați cu cvasi. Credit imagine: NASA / JPL-Caltech / UCLA
