NASA: s Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) -uppdrag har lett till en bonanza av nyfundna supermassiva svarta hål och extrema galaxer som kallas heta DOGS, eller damm-dolda galaxer.
Bilder från teleskopet har avslöjat miljoner dammiga svarta hålkandidater över universum och cirka 1 000 ännu dammigare föremål som tros vara bland de ljusaste galaxerna som någonsin hittats. Dessa kraftfulla galaxer, som brinner starkt med infrarött ljus, har smeknamnet heta DOG.
"WISE har utsatt en menagerie av dolda föremål," sa Hashima Hasan, WISE-programforskare vid NASA: s huvudkontor i Washington. "Vi har hittat en asteroid som dansar framför jorden i sin omloppsbana, de kallaste stjärnliknande orbs som är kända och nu, supermassiva svarta hål och galaxer som gömmer sig bakom dammmantlar."
WISE skannade hela himlen två gånger i infrarött ljus och slutförde sin undersökning i början av 2011. Liksom nattvisionsglasögon som undersöker mörkret, fångade teleskopet miljoner bilder av himlen. All data från uppdraget har släppts offentligt, vilket gör att astronomer kan gräva in och göra nya upptäckter.
De senaste fynden hjälper astronomer att bättre förstå hur galaxer och svarta hål i betemot i deras centra växer och utvecklas tillsammans. Det gigantiska svarta hålet i mitten av vår Vintergalax, kallad Skytten A *, har till exempel 4 miljoner gånger massan av vår sol och har genomgått periodiska matande frenesier där material faller mot det svarta hålet, värms upp och bestrålar dess miljö. Större centrala svarta hål, upp till en miljard gånger massan av vår sol, kan till och med stänga av stjärnbildningen i galaxer.
I en studie använde astronomer WISE för att identifiera cirka 2,5 miljoner aktivt matande supermassiva svarta hål över hela himlen och sträckte sig tillbaka till avstånd som är mer än 10 miljarder ljusår bort. Cirka två tredjedelar av dessa föremål hade aldrig upptäckts förut eftersom damm blockerar deras synliga ljus. WISE ser lätt dessa monster eftersom deras kraftfulla, förslutande svarta hål värmer upp dammet och får det att lysa i infrarött ljus.
Denna zoomade invy av en del av all himmelundersökningen från WISE visar en samling av quasar-kandidater. Bildkredit: NASA / JPL-Caltech / UCLA
"Vi har fått svarta hål i hörnet," sade Daniel Stern från NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien, huvudförfattare till WISE: s svarthålstudie och projektforskare för ett annat NASA-svarthullsuppdrag, Nuclear Spectroscopic Telescope Array ( Nustar). "WISE hittar dem över hela himlen, medan NuSTAR ger oss en helt ny titt på deras högenergi röntgenljus och lär oss vad som får dem att kryssa."
I två andra WISE-artiklar rapporterar forskare att de hittar vad som är bland de ljusaste galaxerna som är kända, ett av huvudmålen för uppdraget. Hittills har de identifierat cirka 1 000 kandidater.
Dessa extrema föremål kan hälla ut mer än 100 biljoner gånger så mycket ljus som vår sol. De är emellertid så dammiga att de bara visas i de längsta våglängderna för infrarött ljus som fångats av WISE. NASA: s Spitzer Space Telescope följde upp upptäckterna mer detaljerat och hjälpte till att visa att förutom att de är värd för supermassiva svarta hål som smittar på gas och damm, så är dessa HUNDAR upptagna med att få nya stjärnor.
"Dessa dammiga, kataklysmiskt bildande galaxer är så sällsynta WISE var tvungen att skanna hela himlen för att hitta dem," sade Peter Eisenhardt, huvudförfattare till papperet om den första av dessa ljusa, dammiga galaxer och projektforskare för WISE på JPL. ”Vi ser också bevis för att dessa skivbolag kan ha bildat sina svarta hål före huvuddelen av sina stjärnor. "Äggen" kan ha kommit före "kycklingarna."
Mer än 100 av dessa objekt, som ligger cirka 10 miljarder ljusår bort, har bekräftats med W.M. Keck-observatoriet på Mauna Kea, Hawaii, liksom Gemini-observatoriet i Chile, Palomars 200-tums Hale-teleskop nära San Diego och Multiple Mirror Telescope Observatory nära Tucson, Ariz.
WISE-observationerna, i kombination med data vid ännu längre infraröda våglängder från Caltechs Submillimeterobservatorium ovanpå Mauna Kea, avslöjade att dessa extrema galaxer är mer än dubbelt så varma som andra infraröda ljusa galaxer. En teori är att deras damm värms upp av en extremt kraftfull spräng av aktivitet från det supermassiva svarta hålet.
"Vi kanske ser en ny, sällsynt fas i galaxernas utveckling", säger Jingwen Wu från JPL, huvudförfattare till studien om submillimeterobservationerna. Alla tre artiklarna publiceras i Astrophysical Journal.
De tre artiklarna om tekniska tidskrifter, inklusive PDF-filer, kan hittas på http://arxiv.org/abs/1205.0811, http://arxiv.org/abs/1208.5517 och http://arxiv.org/abs/1208.5518.
Huvudbildtexter: Med sin infraröda undersökning med allt himmel har NASA: s Wide-field Infrared Survey Explorer, eller WISE, identifierat miljoner kvasarkandidater. Bildkredit: NASA / JPL-Caltech / UCLA
