Die WISE-Mission (Wide Field Infrared Survey Explorer) der NASA hat zu einer Fülle neu entdeckter supermassiver Schwarzer Löcher und extremer Galaxien geführt, die als heiße DOGs oder staubverdeckte Galaxien bezeichnet werden.
Bilder vom Teleskop haben Millionen von Kandidaten für staubige Schwarze Löcher im ganzen Universum und etwa 1.000 noch staubigere Objekte enthüllt, von denen angenommen wird, dass sie zu den hellsten Galaxien gehören, die jemals gefunden wurden. Diese mächtigen Galaxien, die hell mit Infrarotlicht brennen, werden als heiße Hunde bezeichnet.
"WISE hat eine Menagerie versteckter Objekte aufgedeckt", sagte Hashima Hasan, WISE-Programmwissenschaftlerin am NASA-Hauptsitz in Washington. "Wir haben einen Asteroiden gefunden, der in seiner Umlaufbahn vor der Erde tanzt, die kältesten bekannten sternförmigen Kugeln und jetzt supermassereiche Schwarze Löcher und Galaxien, die sich hinter Staubmänteln verstecken."
WISE hat den gesamten Himmel zweimal im Infrarotlicht gescannt und seine Vermessung Anfang 2011 abgeschlossen. Wie eine Nachtsichtbrille, die die Dunkelheit untersucht, hat das Teleskop Millionen von Bildern des Himmels aufgenommen. Alle Daten der Mission wurden öffentlich veröffentlicht, sodass Astronomen neue Informationen entdecken können.
Die neuesten Erkenntnisse helfen Astronomen dabei, besser zu verstehen, wie Galaxien und die riesigen Schwarzen Löcher in ihren Zentren zusammen wachsen und sich entwickeln. Zum Beispiel hat das riesige Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraßengalaxie, Schütze A * genannt, die 4-Millionen-fache Masse unserer Sonne und hat periodische Fresswahnsinn durchlaufen, bei denen Material auf das Schwarze Loch fällt, sich erwärmt und es bestrahlt Umfeld. Größere zentrale Schwarze Löcher, bis zu einer Milliarde Mal so viel Masse wie unsere Sonne, können sogar die Sternentstehung in Galaxien zum Erliegen bringen.
In einer Studie verwendeten Astronomen WISE, um etwa 2,5 Millionen aktiv zu identifizieren, die supermassereiche Schwarze Löcher über den gesamten Himmel speisen und sich auf Entfernungen von mehr als 10 Milliarden Lichtjahren zurück erstrecken. Ungefähr zwei Drittel dieser Objekte wurden noch nie zuvor entdeckt, da Staub ihr sichtbares Licht blockiert. WISE sieht diese Monster leicht, weil ihre mächtigen, akkretierenden schwarzen Löcher den Staub erwärmen und ihn im Infrarotlicht leuchten lassen.
Diese vergrößerte Ansicht eines Teils der All-Sky-Umfrage von WISE zeigt eine Sammlung von Quasarkandidaten. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech / UCLA
"Wir haben die Schwarzen Löcher in die Enge getrieben", sagte Daniel Stern vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, Hauptautor der WISE-Schwarzlochstudie und Projektwissenschaftler für eine andere NASA-Schwarzlochmission, das Nuclear Spectroscopic Telescope Array ( NuSTAR). "WISE findet sie am ganzen Himmel, während NuSTAR uns einen völlig neuen Blick auf ihr energiereiches Röntgenlicht gibt und lernt, was sie zum Ticken bringt."
In zwei weiteren WISE-Artikeln berichten Forscher, dass sie herausgefunden haben, welche der hellsten Galaxien bekannt sind, eines der Hauptziele der Mission. Bisher haben sie etwa 1.000 Kandidaten identifiziert.
Diese extremen Objekte können mehr als 100 Billionen Mal so viel Licht ausstrahlen wie unsere Sonne. Sie sind jedoch so staubig, dass sie nur bei den längsten Wellenlängen des von WISE erfassten Infrarotlichts auftreten. Das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA verfolgte die Entdeckungen genauer und zeigte, dass diese Hunde nicht nur supermassereiche Schwarze Löcher beherbergen, die fieberhaft Gas und Staub naschen, sondern auch neue Sterne hervorbringen.
"Diese staubigen, sich katastrophal bildenden Galaxien sind so selten, dass WISE den gesamten Himmel scannen musste, um sie zu finden", sagte Peter Eisenhardt, Hauptautor des Papiers über die erste dieser hellen, staubigen Galaxien und Projektwissenschaftler für WISE bei JPL. „Wir sehen auch Beweise dafür, dass diese Rekordhalter ihre schwarzen Löcher vor dem Großteil ihrer Sterne gebildet haben könnten. Die "Eier" könnten vor den "Hühnern" gekommen sein. "
Mehr als 100 dieser Objekte, die sich etwa 10 Milliarden Lichtjahre entfernt befinden, wurden mit dem W.M. Keck-Observatorium auf Mauna Kea, Hawaii, sowie das Gemini-Observatorium in Chile, Palomars 200-Zoll-Hale-Teleskop in der Nähe von San Diego und das Multiple-Mirror-Teleskop-Observatorium in der Nähe von Tucson, Arizona.
Die WISE-Beobachtungen, kombiniert mit Daten bei noch längeren Infrarotwellenlängen vom Caltech Submillimeter Observatory auf Mauna Kea, zeigten, dass diese extremen Galaxien mehr als doppelt so heiß sind wie andere infrarothelle Galaxien. Eine Theorie besagt, dass ihr Staub durch einen extrem starken Aktivitätsschub des supermassiven Schwarzen Lochs erhitzt wird.
"Wir sehen möglicherweise eine neue, seltene Phase in der Entwicklung von Galaxien", sagte Jingwen Wu von JPL, Hauptautor der Studie über die Submillimeter-Beobachtungen. Alle drei Artikel werden im Astrophysical Journal veröffentlicht.
Die drei Artikel in Fachzeitschriften, einschließlich PDFs, finden Sie unter http://arxiv.org/abs/1205.0811, http://arxiv.org/abs/1208.5517 und http://arxiv.org/abs/1208.5518.
Bildunterschrift: Der Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) der NASA hat mit seiner All-Sky-Infrarot-Vermessung Millionen von Quasar-Kandidaten identifiziert. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech / UCLA
