أدت مهمة مستكشف المسح بالأشعة تحت الحمراء واسعة المجال (WISE) التابعة لوكالة ناسا إلى ازدهار الثقوب السوداء الفائقة المكتشفة حديثًا والمجرات المتطرفة التي تسمى DOGs الساخنة أو المجرات المحجوبة بالغبار.
كشفت الصور التي تم الحصول عليها من التلسكوب عن الملايين من مرشحي ثقب أسود مغبر في جميع أنحاء الكون وحوالي 1000 جسم أكثر غبارًا يعتقد أنها من ألمع المجرات التي تم العثور عليها على الإطلاق. تُعرف هذه المجرات القوية ، التي تحترق بشكل ساطع باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء ، بالكلاب الساخنة.
وقالت هشيما حسن ، عالمة برنامج وايز في المقر الرئيسي لوكالة ناسا بواشنطن: "لقد كشفت WISE مجموعة من الأشياء المخفية". "وجدنا كويكبًا يرقص أمام الأرض في مداره ، أبرد الأجرام الشبيهة بالنجوم المعروفة والآن الثقوب والمجرات السوداء الهائلة التي تختبئ وراء عباءات الغبار".
قام WISE بمسح السماء بأكملها مرتين في ضوء الأشعة تحت الحمراء ، واستكمال مسحه في أوائل عام 2011. مثل نظارات الرؤية الليلية التي تحقق في الظلام ، التقط التلسكوب ملايين الصور للسماء. تم نشر جميع البيانات من المهمة علنًا ، مما سمح لعلماء الفلك بالحفر وإجراء اكتشافات جديدة.
تساعد أحدث النتائج علماء الفلك على فهم أفضل لكيفية نمو المجرات والثقوب السوداء العملاقة في مراكزها وتطورها معًا. على سبيل المثال ، يحتوي الثقب الأسود العملاق في مركز مجرتنا درب التبانة ، المسمى القوس A * ، على 4 ملايين مرة من كتلة شمسنا وخضعت لفوارق التغذية الدورية حيث تسقط المواد باتجاه الثقب الأسود ، وتسخن وتهيجها محيط. قد تؤدي الثقوب السوداء المركزية الأكبر ، التي تصل إلى مليار مرة من كتلة الشمس ، إلى إغلاق تكوين النجوم في المجرات.
في إحدى الدراسات ، استخدم علماء الفلك WISE لتحديد حوالي 2.5 مليون الثقوب السوداء النشطة بشكل كبير عبر السماء الكاملة ، وتمتد إلى مسافات تزيد عن 10 مليار سنة ضوئية. لم يتم اكتشاف حوالي ثلثي هذه الأشياء من قبل لأن الغبار يحجب الضوء المرئي. يرى WISE هذه الوحوش بسهولة لأن الثقوب السوداء القوية المتراكمة تؤدي إلى تدفئة الغبار ، مما يتسبب في توهجها في ضوء الأشعة تحت الحمراء.
يُظهر هذا العرض المكبر لجزء من مسح السماء بالكامل من WISE مجموعة من مرشحي الكوازار. حقوق الصورة: NASA / JPL-Caltech / UCLA
قال دانيال ستيرن من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، باسادينا ، كاليفورنيا ، المؤلف الرئيسي لدراسة WISE للثقب الأسود وعالم المشروع في مهمة أخرى للثقب الأسود في وكالة ناسا ، وهي تلسكوب التحليل الطيفي النووي: "لدينا ثقوب سوداء محاصرة". نوستار). "WISE يعثر عليهم عبر سماء كاملة ، بينما تقدم لنا NuSTAR نظرة جديدة تمامًا على ضوء الأشعة السينية عالي الطاقة وتتعرف على ما يجعلها علامة".
في ورقتين أخريين من WISE ، أفاد الباحثون عن العثور على ما هو من ألمع المجرات المعروفة ، أحد الأهداف الرئيسية للبعثة. وقد حددوا حتى الآن حوالي 1000 مرشح.
يمكن لهذه الأجسام المتطرفة أن تصب أكثر من 100 تريليون مرة من ضوء الشمس. ومع ذلك ، فهي متربة للغاية بحيث لا تظهر إلا في الأطوال الموجية الأطول لأشعة تحت الحمراء التي تم التقاطها بواسطة WISE. تابع تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا الاكتشافات بمزيد من التفصيل وساعد في إظهار أنه بالإضافة إلى استضافة ثقوب سوداء فائقة الضخامة على الغاز والغبار ، فإن هذه الكلاب مشغولة بإخراج النجوم الجديدة.
قال بيتر أيزنهاردت ، المؤلف الرئيسي للورقة عن أول هذه المجرات الساطعة والمغبرة ، وعالم مشروع WISE في مختبر الدفع النفاث: "إن هذه المجرات المغبرة التي تتشكل بكارثة نادرة جدًا حيث كان على WISE مسح السماء بأكملها للعثور عليها". "نحن نرى أيضًا أدلة على أن هؤلاء المستوطنين قد يكونون شكلوا ثقوبهم السوداء قبل الجزء الأكبر من نجومهم. قد يكون "البيض" قد جاء قبل "الدجاج".
تم تأكيد أكثر من 100 من هذه الأشياء ، التي تقع على بعد حوالي 10 مليار سنة ضوئية ، باستخدام دبليو إم. مرصد كيك في ماونا كيا ، هاواي ، بالإضافة إلى مرصد الجوزاء في تشيلي ، ومنظار بالومار 200 بوصة بالقرب من سان دييجو ، ومرصد تلسكوب المرآة المتعددة بالقرب من توكسون ، أريزونا.
كشفت ملاحظات WISE ، جنبًا إلى جنب مع البيانات حتى الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء الأطول من مرصد Caltech من فوق مقياس الملوحة فوق Mauna Kea ، أن هذه المجرات المتطرفة أكثر من ضعف حرارة المجرات الأخرى الساطعة تحت الحمراء. إحدى النظريات هي أن غبارهم يتم تسخينه من خلال اندفاع قوي للغاية من النشاط من الثقب الأسود الهائل.
قال جينغوين وو من مختبر الدفع النفاث ، المؤلف الرئيسي للدراسة حول ملاحظات مقياس الملوحة: "ربما نشهد مرحلة جديدة ونادرة في تطور المجرات". يتم نشر جميع الأوراق الثلاثة في مجلة الفيزياء الفلكية.
يمكن الاطلاع على مقالات المجلات التقنية الثلاث ، بما في ذلك ملفات PDF ، على http://arxiv.org/abs/1205.0811 و http://arxiv.org/abs/1208.5517 و http://arxiv.org/abs/1208.5518.
عنوان الصورة الرصاص: من خلال مسح الأشعة تحت الحمراء لجميع السماء ، حددت مستكشف المسح بالأشعة تحت الحمراء ذات المجال الواسع التابع لوكالة ناسا ، أو WISE ، الملايين من مرشحي الكوازار. حقوق الصورة: NASA / JPL-Caltech / UCLA
