Объекты получили название  «хот-ДОГи», или «скрытые в пыли» галактики (hot DOGs - hot Dust-Obscured Galaxies - горячие «скрытые в пыли галактики»)...

Изображения, полученные с помощью телескопа, выявили миллионы окутанных пылью кандидатов в черные дыры по всей Вселенной и около 1000 еще более «запыленных» объектов, которые предположительно отнесены к классу самых ярких галактик, когда-либо обнаруженных. Эти мощные, высокоэнергетические галактики, которые ярко светятся в инфракрасном свете, получили прозвище «хот-ДОГи».


Производя инфракрасную съемку всего звездного неба, космический телескоп WISE — исследователь в инфракрасном диапазоне, НАСА (Wide-field Infrared Survey Explorer, или WISE) — идентифицировал миллионы кандидатов в квазары.

«Инфракрасный телескоп WISE обнаружил целый бродячий зверинец скрытых объектов, — говорит Хашима Хасан ( Hashima Hasan), научный руководитель программы WISE при штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. — Мы обнаружили пляшущий астероид, движущийся  по земной орбите впереди Земли, известный застывший небесный объект, похожий на звезду, а теперь еще сверхмассивные черные дыры и галактики, скрывающиеся под мантией пыли».

Телескоп WISE дважды сканировал все небо в инфракрасном диапазоне, завершив свой обзор в начале 2011 года. Подобно очкам ночного видения, обследующим темное пространство, телескоп запечатлел множество изображений ночного неба. Все данные, полученные в ходе миссии,  находятся в свободном доступе, предоставляя возможность астрономам энергично включиться в работу и совершить новые открытия.

Последние полученные данные помогают астрономам лучше понять, как галактики и  огромные черные дыры, находящиеся в центрах этих галактик, растут и совместно эволюционируют. Например, гигантская черная дыра в центре нашей Галактики Млечный Путь, которая носит название Стрелец А (Sagittarius A*), имеет массу, в 4 миллиона раз превышающую массу нашего Солнца, и периодически претерпевает стадии неистового «обжорства», когда материя  падает в глубь черной дыры, разогревается и  энергично облучает ее близлежащие окрестности. Более крупные черные дыры, находящиеся в центре галактики, например такие, которые в миллиард раз превышают массу Солнца, могут даже остановить процесс звездообразования в галактиках.

В нашем исследовании астрономы использовали инфракрасный телескоп WISE, чтобы идентифицировать около 2,5 миллиона сверхмассивных черных дыр, активно поглощающих материю, исследуя все небо и тщательно просматривая несколько раз расстояния до объектов, удаленных от нас более чем на 10 миллиардов световых лет. Почти две трети этих объектов никогда не обнаруживались ранее, поскольку густые облака пыли не пропускают видимое излучение этих объектов. Телескоп WISE легко обнаруживает этих монстров благодаря тому, что их мощные разрастающиеся черные дыры нагревают пыль, которая становится видимой в инфракрасном излучении.

«Мы наконец-то добрались до этих черных дыр, “загнанных в угол”», — сообщает Дэниел Стерн (Daniel Stern) из лаборатории реактивного движения НАСА (Пасадена, штат Калифорния), ведущий автор и руководитель исследования, занимающийся изучением черных дыр с помощью телескопа WISE и являющийся  одновременно научным сотрудником программы, представляющей другую миссию НАСА, посвященную черным дырам: с использованием космической обсерватории — ядерного спектроскопического комплекса Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR). «WISE отыскивает черные дыры по всему небу, — говорит ученый, — в то время как NuSTAR дает нам возможность совершенно по-новому взглянуть на жесткое рентгеновское излучение черных дыр и понять, чем оно обусловлено».

В двух других статьях, посвященных исследованиям с использованием телескопа WISE, ученые сообщают о том, какие галактики, по результатам наблюдений, являются самыми яркими из числа известных галактик, что было одной из главных целей данной миссии. На настоящий момент учеными было идентифицировано около 1000 потенциальных объектов. Эти необычные объекты могут дать света более чем в 100 триллионов раз больше, чем наше Солнце. Но они до такой степени окутаны пылью, что обнаруживаются только в длинноволновой инфракрасной (ИК) области спектра, регистрируемой телескопом WISE.

Космический телескоп НАСА «Spitzer» («Спитцер») провел более детальное исследование выявленных объектов и показал, что помимо того, что они гостеприимно принимают сверхмассивные черные дыры, лихорадочно «перекусывающие» газом и пылью, эти ДОГи (DOGs) интенсивно «штампуют» новые звезды.

«Эти пыльные, формирующиеся в катастрофических условиях галактики относятся к столь редким явлениям, что телескопу WISE приходится сканировать все небо, чтобы обнаружить их, — утверждает  Питер Эйзенхардт (Peter Eisenhardt), ведущий автор статьи о первой из обнаруженных ярких пыльных галактик, а также научный сотрудник программы с использованием телескопа WISE из JPL (Лаборатории реактивного движения). — Мы также видим доказательство того, что эти рекордсмены-штамповщики могли сформировать свои черные дыры еще то того, как было сформировано большинство их звезд. “Яйца” могли появиться раньше “куриц”».

Открытие более 100 обнаруженных объектов, расположенных от нас на расстоянии примерно 10 миллиардов световых лет, было подтверждено наблюдениями обсерватории У. М. Кека  на вершине вулкана Мауна Кеа, Гавайи, а также обсерватории Джемини в Чили — с помощью 200-дюймового телескопа имени Хейла, установленного на вершине горы Паломар, под Сан-Диего, и многозеркального телескопа  обсерватории, расположенной недалеко от города Тусон, штат Аризона.

Наблюдения, проведенные с использованием инфракрасного телескопа WISE, в совокупности с данными, полученными в еще более длинноволновой инфракрасной области спектра  обсерваторией субмиллиметрового диапазона Калифорнийского технологического института, расположенной на вершине вулкана Мауна-Кеа, позволили отметить, что температура этих необычных галактик более чем в два раза превышает температуру других ярких (в ИК области) галактик. Одна из версий, объясняющих этот феномен, состоит в том, что пыль, окружающая эти галактики, разогревается за счет чрезвычайно мощного всплеска активности сверхмассивной черной дыры.

«Возможно, мы наблюдаем новую, редкую стадию в эволюции галактик», — заметил Джингвен Ву (Jingwen Wu) из Лаборатории реактивного движения (JPL), ведущий автор исследования в области субмиллиметровых наблюдений. Все три статьи опубликованы в  Астрофизическом журнале (Astrophysical Journal).

Лаборатория реактивного движения  осуществляет руководство и управляет инфракрасным телескопом WISE от имени Управления научными миссиями НАСА, Вашингтон. Руководитель исследований Эдвард Райт (Edward Wright) работает в Калифорнийском университете в Лос- Анджелесе. Миссия на конкурсной основе была выбрана в рамках исследовательской программы НАСА, возглавляемой Центром космических полетов имени Годдарда, Гринбелт, штат Мэриленд. Научный инструмент был построен  Лабораторией космической динамики (Space Dynamics Laboratory), Логан, штат Юта; космический корабль был построен компанией Ball Aerospace & Technologies Corp., Боулдер, штат Колорадо.

Научные работы, обработка данных и архивирование выполняются в Центре анализа и обработки данных инфракрасной области спектра при Калифорнийском технологическом институте в Пасадене. Калифорнийский технологический институт  осуществляет общее руководство Лабораторией реактивного движения (JPL) в рамках программ НАСА.