Misi Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) NASA telah membawa kepada bonanza lubang hitam supermasif baru dan galaksi ekstrem yang disebut DOG panas, atau galaksi yang dikaburkan oleh debu.
Gambar dari teleskop telah mendedahkan berjuta-juta calon lubang hitam berdebu di seluruh alam semesta dan kira-kira 1,000 objek yang lebih berdebu dianggap antara galaksi paling terang yang pernah dijumpai. Galaksi kuat ini, yang menyala terang dengan cahaya inframerah, dijuluki ANJING panas.
"WISE telah mengekspos kumpulan objek tersembunyi," kata Hashima Hasan, saintis program WISE di Ibu Pejabat NASA di Washington. "Kami telah menjumpai asteroid yang menari di depan Bumi di orbitnya, bola seperti bintang paling dingin yang diketahui dan sekarang, lubang hitam dan galaksi supermasif yang bersembunyi di balik jubah debu."
WISE mengimbas seluruh langit dua kali dalam cahaya inframerah, menyelesaikan tinjauannya pada awal 2011. Seperti kacamata penglihatan malam yang menyelidiki kegelapan, teleskop itu menangkap berjuta-juta gambar langit. Semua data dari misi telah dikeluarkan secara terbuka, yang memungkinkan para astronom menggali dan membuat penemuan baru.
Penemuan terbaru ini membantu para astronom memahami dengan lebih baik bagaimana galaksi dan lubang hitam raksasa di pusatnya tumbuh dan berkembang bersama. Sebagai contoh, lubang hitam gergasi di tengah galaksi Bima Sakti kita, yang disebut Sagittarius A *, mempunyai 4 juta kali jisim matahari kita dan telah melalui kegilaan makan berkala di mana bahan jatuh ke arah lubang hitam, memanaskan dan memancarkan sinarannya persekitaran. Lubang hitam pusat yang lebih besar, hingga satu bilion kali jisim matahari kita, bahkan dapat menghentikan pembentukan bintang di galaksi.
Dalam satu kajian, ahli astronomi menggunakan WISE untuk mengenal pasti kira-kira 2.5 juta secara aktif memberi makan lubang hitam supermasif di seluruh langit, membentang sejauh jarak lebih dari 10 bilion tahun cahaya. Kira-kira dua pertiga dari objek ini tidak pernah dikesan sebelumnya kerana habuk menyekat cahaya yang dapat dilihat. WISE dengan mudah melihat raksasa ini kerana lubang hitamnya yang kuat dan kuat menghangatkan debu, menyebabkannya bersinar dalam cahaya inframerah.
Pandangan zoom sebahagian tinjauan dari seluruh langit dari WISE menunjukkan koleksi calon quasar. Kredit gambar: NASA / JPL-Caltech / UCLA
"Kami mempunyai lubang hitam di sudut," kata Daniel Stern dari Laboratorium Jet Propulsion NASA, Pasadena, Calif., Pengarang utama kajian lubang hitam WISE dan saintis projek untuk satu lagi misi lubang hitam NASA, Neleser Spectroscopic Telescope Array ( NuSTAR). "WISE menjumpai mereka di langit penuh, sementara NuSTAR memberi kita pandangan yang sama sekali baru mengenai sinar-sinar bertenaga tinggi mereka dan mempelajari apa yang membuat mereka berdetak."
Dalam dua makalah WISE yang lain, para penyelidik melaporkan bahawa terdapat antara galaksi paling terang yang diketahui, salah satu tujuan utama misi ini. Setakat ini, mereka telah mengenal pasti kira-kira 1,000 calon.
Objek-objek yang melampau ini dapat memancarkan cahaya lebih dari 100 trilion kali lebih banyak daripada cahaya matahari kita. Walau begitu, mereka sangat berdebu sehingga muncul hanya pada panjang gelombang cahaya inframerah terpanjang yang ditangkap oleh WISE. Teleskop Angkasa Spitzer NASA menindaklanjuti penemuan dengan lebih terperinci dan membantu menunjukkan bahawa, selain mengadakan lubang hitam supermasif yang cepat menghidu gas dan habuk, ANJING ini sibuk mengeluarkan bintang baru.
"Galaksi yang berdebu dan terbentuk secara dahsyat ini sangat jarang WISE terpaksa mengimbas seluruh langit untuk mencarinya," kata Peter Eisenhardt, pengarang utama makalah pertama galaksi yang terang dan berdebu ini, dan saintis projek untuk WISE di JPL. "Kami juga melihat bukti bahawa pembuat set ini mungkin telah membentuk lubang hitam mereka sebelum sebahagian besar bintang mereka. 'Telur' mungkin datang sebelum 'ayam'. "
Lebih dari 100 objek ini, yang terletak kira-kira 10 bilion tahun cahaya, telah disahkan menggunakan W.M. Keck Observatory di Mauna Kea, Hawaii, serta Gemini Observatory di Chile, teleskop Hale 200 inci Palomar dekat San Diego, dan Observatorium Teleskop Berbilang Cermin dekat Tucson, Ariz.
Pemerhatian WISE, digabungkan dengan data pada panjang gelombang inframerah yang lebih panjang dari Observatorium Submillimeter Caltech di atas Mauna Kea, menunjukkan bahawa galaksi ekstrem ini lebih dari dua kali lebih panas daripada galaksi terang inframerah yang lain. Satu teori ialah debu mereka dipanaskan oleh ledakan aktiviti yang sangat kuat dari lubang hitam supermasif.
"Kita mungkin melihat fasa baru dan langka dalam evolusi galaksi," kata Jingwen Wu dari JPL, pengarang utama kajian mengenai pengamatan submillimeter. Ketiga-tiga makalah itu diterbitkan dalam Jurnal Astrofizik.
Ketiga artikel jurnal teknikal, termasuk PDF, boleh didapati di http://arxiv.org/abs/1205.0811, http://arxiv.org/abs/1208.5517 dan http://arxiv.org/abs/1208.5518.
Kapsyen gambar utama: Dengan tinjauan inframerah seluruhnya, Penjelajah Kaji Selidik Inframerah Lebar NASA, atau WISE, telah mengenal pasti jutaan calon quasar. Kredit gambar: NASA / JPL-Caltech / UCLA
