A missão WISE (Wide Field Infrared Survey Explorer) da NASA levou a uma abundância de novos buracos negros supermassivos e galáxias extremas chamadas DOGs quentes ou galáxias obscurecidas por poeira.
Imagens do telescópio revelaram milhões de candidatos a buracos negros empoeirados em todo o universo e cerca de 1.000 objetos ainda mais empoeirados, entre as galáxias mais brilhantes já encontradas. Essas galáxias poderosas, que queimam intensamente com luz infravermelha, são apelidadas de cães quentes.
"O WISE expôs uma variedade de objetos ocultos", disse Hashima Hasan, cientista do programa WISE na sede da NASA em Washington. "Encontramos um asteróide dançando à frente da Terra em sua órbita, os orbes mais frios conhecidos como estrelas e agora, buracos negros supermassivos e galáxias se escondendo atrás de mantos de poeira."
O WISE examinou o céu inteiro duas vezes sob luz infravermelha, completando sua pesquisa no início de 2011. Como óculos de visão noturna sondando a escuridão, o telescópio capturou milhões de imagens do céu. Todos os dados da missão foram divulgados publicamente, permitindo que os astrônomos se aprofundassem e fizessem novas descobertas.
As descobertas mais recentes estão ajudando os astrônomos a entender melhor como as galáxias e os gigantes buracos negros em seus centros crescem e evoluem juntos. Por exemplo, o gigantesco buraco negro no centro da nossa Via Láctea, chamado Sagitário A *, tem 4 milhões de vezes a massa do nosso sol e passou por frenesi de alimentação periódica, onde o material cai em direção ao buraco negro, aquece e irradia sua energia. arredores. Buracos negros centrais maiores, até um bilhão de vezes a massa do nosso sol, podem até impedir a formação de estrelas nas galáxias.
Em um estudo, os astrônomos usaram o WISE para identificar cerca de 2,5 milhões de buracos negros supermassivos alimentando ativamente o céu inteiro, remontando a distâncias a mais de 10 bilhões de anos-luz de distância. Cerca de dois terços desses objetos nunca haviam sido detectados antes porque o pó bloqueia sua luz visível. O WISE vê facilmente esses monstros porque seus buracos negros poderosos e acumuladores aquecem a poeira, fazendo com que brilhe na luz infravermelha.
Esta visualização ampliada de uma parte da pesquisa total do WISE mostra uma coleção de candidatos a quasares. Crédito de imagem: NASA / JPL-Caltech / UCLA
"Temos os buracos negros encurralados", disse Daniel Stern, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em Pasadena, Califórnia, principal autor do estudo sobre buracos negros do WISE e cientista do projeto para outra missão de buraco negro da NASA, a Matriz de Telescópio Espectroscópico Nuclear ( NuSTAR). “O WISE está encontrando-os em todo o céu, enquanto o NuSTAR está nos dando uma visão totalmente nova da luz de raios-X de alta energia e aprendendo o que os faz funcionar.”
Em outros dois artigos do WISE, os pesquisadores relatam encontrar o que está entre as galáxias mais brilhantes conhecidas, um dos principais objetivos da missão. Até agora, eles identificaram cerca de 1.000 candidatos.
Esses objetos extremos podem derramar mais de 100 trilhões de vezes mais luz que o nosso sol. Eles são tão empoeirados, no entanto, que aparecem apenas nos comprimentos de onda mais longos da luz infravermelha capturada pelo WISE. O Telescópio Espacial Spitzer da NASA acompanhou as descobertas com mais detalhes e ajudou a mostrar que, além de hospedar buracos negros supermassivos febrilmente comendo lenha com gás e poeira, esses DOGs estão ocupados produzindo novas estrelas.
“Essas galáxias empoeiradas e com formação cataclísmica são tão raras que o WISE teve que varrer o céu inteiro para encontrá-las”, disse Peter Eisenhardt, principal autor do artigo sobre a primeira dessas galáxias brilhantes e empoeiradas e cientista de projeto do WISE na JPL. “Também estamos vendo evidências de que esses recordistas podem ter formado seus buracos negros antes da maior parte de suas estrelas. Os 'ovos' podem ter chegado antes das 'galinhas'. ”
Mais de 100 desses objetos, localizados a cerca de 10 bilhões de anos-luz de distância, foram confirmados usando o W.M. Observatório Keck em Mauna Kea, Havaí, bem como o Observatório Gemini no Chile, o telescópio Hale de 200 polegadas de Palomar, perto de San Diego, e o Observatório do Telescópio de Múltiplos Espelhos, perto de Tucson, Arizona.
As observações do WISE, combinadas com dados de comprimentos de onda de infravermelho ainda maiores do Observatório de Submillímetro da Caltech no topo de Mauna Kea, revelaram que essas galáxias extremas são duas vezes mais quentes do que outras galáxias com infravermelho brilhante. Uma teoria é que a poeira está sendo aquecida por uma explosão extremamente poderosa de atividade do buraco negro supermassivo.
"Podemos estar vendo uma nova e rara fase na evolução das galáxias", disse Jingwen Wu, do JPL, principal autor do estudo sobre as observações do submilímetro. Todos os três trabalhos estão sendo publicados no Astrophysical Journal.
Os três artigos de periódicos técnicos, incluindo PDFs, podem ser encontrados em http://arxiv.org/abs/1205.0811, http://arxiv.org/abs/1208.5517 e http://arxiv.org/abs/1208.5518.
Legenda da imagem principal: Com sua pesquisa infravermelha total, o Wide Field Infrared Survey Explorer da NASA, ou WISE, identificou milhões de candidatos a quasares. Crédito de imagem: NASA / JPL-Caltech / UCLA
