NASAs Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) -mission har ført til en bonanza af nyfundne supermassive sorte huller og ekstreme galakser kaldet hot DOGs eller støv-skjult galakser.
Billeder fra teleskopet har afsløret millioner af støvede sorte hulkandidater over hele universet, og omkring 1.000 endda støvligere genstande, der menes at være blandt de lyseste galakser, der nogensinde er fundet. Disse kraftige galakser, der brænder lyst med infrarødt lys, kaldes varme DOGs.
"WISE har udsat et menagerie af skjulte objekter," sagde Hashima Hasan, WISE-programvidenskabsmand ved NASAs hovedkvarter i Washington. ”Vi har fundet en asteroide, der danser foran Jorden i sin bane, de koldeste, stjernelignende kugler, der er kendt og nu, supermassive sorte huller og galakser gemmer sig bag kappe af støv.”
WISE scannede hele himlen to gange i infrarødt lys og afsluttede sin undersøgelse i begyndelsen af 2011. Ligesom nattsynsbriller, der undersøger mørket, fangede teleskopet millioner billeder af himlen. Alle data fra missionen er frigivet offentligt, så astronomer kan grave sig ind og gøre nye opdagelser.
De seneste fund hjælper astronomer med bedre at forstå, hvordan galakser og sorte huller i behemoth i deres centre vokser og udvikler sig sammen. For eksempel har det kæmpe sorte hul midt i vores Melkevejs galakse, kaldet Skytten A *, 4 millioner gange massen af vores sol og har gennemgået periodiske fodringsfrencer, hvor materiale falder mod det sorte hul, opvarmes og bestråler dets omgivelser. Større sorte sorte huller, op til en milliard gange massen af vores sol, kan endda lukke stjernedannelse i galakser.
I en undersøgelse brugte astronomer WISE til at identificere omkring 2,5 millioner aktivt fodring af supermassive sorte huller over den fulde himmel og strækkede sig tilbage til afstande mere end 10 milliarder lysår væk. Cirka to tredjedele af disse objekter var aldrig blevet fundet før, fordi støv blokerer for deres synlige lys. WISE ser let disse monstre, fordi deres kraftfulde, hævende sorte huller varmer støvet, hvilket får det til at glødes i infrarødt lys.
Denne zoomede visning af en del af all-sky-undersøgelsen fra WISE viser en samling af quasar-kandidater. Billedkredit: NASA / JPL-Caltech / UCLA
”Vi har fået de sorte huller i hjørnet,” sagde Daniel Stern fra NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien, hovedforfatter af WISE-sorte hulundersøgelse og projektforsker for en anden NASA-sorte hulmission, Nuclear Spectroscopic Telescope Array ( NuStar). "WISE finder dem på tværs af den fulde himmel, mens NuSTAR giver os et helt nyt blik på deres højenergi-røntgenlys og lærer, hvad der får dem til at krydse."
I to andre WISE-papirer rapporterer forskere at finde ud af, hvad der er blandt de mest kendte galakser, et af missionens hovedmål. Indtil videre har de identificeret omkring 1.000 kandidater.
Disse ekstreme genstande kan hælde mere end 100 billioner gange så meget lys som vores sol. De er dog så støvede, at de kun vises i de længste bølgelængder af infrarødt lys, der er fanget af WISE. NASAs Spitzer-rumteleskop fulgte op med opdagelserne mere detaljeret og var med til at vise, at ud over at være vært for supermassive sorte huller, der feber snacks på gas og støv, er disse HUNDER travlt med at afskaffe nye stjerner.
”Disse støvede, kataklysmisk dannende galakser er så sjældne, at WISE var nødt til at scanne hele himlen for at finde dem,” sagde Peter Eisenhardt, hovedforfatter af papiret om den første af disse lyse, støvede galakser og projektforsker for WISE hos JPL. ”Vi ser også bevis for, at disse rekordsættere kan have dannet deres sorte huller før hovedparten af deres stjerner. 'Æggene' er måske kommet før 'kyllingerne.' ”
Mere end 100 af disse objekter, der ligger ca. 10 milliarder lysår væk, er blevet bekræftet ved hjælp af W.M. Keck-observatoriet på Mauna Kea, Hawaii samt Gemini-observatoriet i Chile, Palomars 200 tommer Hale-teleskop nær San Diego og Multiple Mirror Telescope Observatory nær Tucson, Ariz.
WISE-observationer kombineret med data ved endnu længere infrarøde bølgelængder fra Caltechs Submillimeter-observatorium oven på Mauna Kea afslørede, at disse ekstreme galakser er mere end dobbelt så varme som andre infrarøde lys-galakser. En teori er, at deres støv opvarmes af et ekstremt kraftigt udbrud af aktivitet fra det supermassive sorte hul.
”Vi ser muligvis en ny, sjælden fase i udviklingen af galakser,” sagde Jingwen Wu fra JPL, hovedforfatter af undersøgelsen om submillimeterobservationer. Alle tre artikler offentliggøres i Astrophysical Journal.
De tre artikler om tekniske tidsskrifter, inklusive PDF-filer, findes på http://arxiv.org/abs/1205.0811, http://arxiv.org/abs/1208.5517 og http://arxiv.org/abs/1208.5518.
Lead billedtekst: Med sin all-sky infrarøde undersøgelse har NASA's Wide-field Infrared Survey Explorer, eller WISE, identificeret millioner af quasar-kandidater. Billedkredit: NASA / JPL-Caltech / UCLA
