Družice WISE objevila milióny černých děr

Mise astronomické družice NASA s názvem Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) vedla mj. k odhalení „zlatého dolu“ – k objevení velkého množství superhmotných černých děr přezdívaných „hot DOGs“ (dust-obscured galaxies), čili horké, prachem zahalené galaxie.

Na snímcích pořízených družicí WISE byly odhaleny milióny kandidátů na prachem zahalené černé díry v různých koutech vesmíru, mezi nimi přibližně 1 000 objektů s vysokým obsahem prachu, které mohu patřit mezi nejjasnější doposud pozorované galaxie. Tyto galaxie jasně svítící v oboru infračerveného záření mají přezdívku hot DOGs. „Kosmická observatoř WISE odhalila téměř celé stádo jinak neviditelných objektů,“ říká Hashima Hasan, pracovník ředitelství NASA. „Objevili jsme planetku tančící před Zemí na její oběžné dráze, objevili jsme nejchladnější hvězdy ve vesmíru a nyní superhmotné černé díry a galaxie ukrývající se za prachovým závojem.“

Družice WISE více než dvakrát prozkoumala celou oblohu v oboru infračerveného záření, čímž v roce 2011 dokončila plánovaný výzkum. Podobně jako brýle pro noční vidění proniknou tmou, dalekohled na palubě družice pořídil milióny snímků oblohy, na nichž je zachyceno infračervené záření kosmických objektů. Veškerá data byla již publikována, což astronomům umožňuje jejich výzkum a nové objevy.

Nejnovější objevy pomohly astronomům lépe pochopit procesy, jak galaxie a monstrózní černé díry v jejich jádru rostou a jak se společně vyvíjejí. Například obří černá díra v centru naší Galaxie, označovaná Sagittarius A, má hmotnost jako 4 milióny Sluncí. V minulosti prošla intenzivním periodickým „krmením“, při kterém hmota v podobě plynů a prachu padala na její povrch, zahřívala se a ozařovala okolí. Největší centrální černé díry – až několik miliardkrát hmotnější než Slunce – dokonce mohou v galaxiích ukončit vznik nových hvězd.

V jedné studii astronomové identifikovali v datech z družice WISE zhruba 2,5 miliónu aktivních superhmotných černých děr, na něž dopadá okolní materiál. Tyto černé díry byly zaznamenány až do vzdáleností kolem 10 miliard světelných roků. Zhruba dvě třetiny těchto černých děr nebyly doposud nikdy pozorovány, protože oblaka prachu v jejich okolí nepropouštějí viditelné světlo. Družice WISE pozoruje tyto černé díry mnohem snadněji, protože registruje infračervené záření, které vzniká v zahřívajícím se akrečním disku obklopujícím černou díru.

Tyto extrémní objekty mohou „chrlit“ až 100biliónkrát více světla než Slunce. Jsou však obklopeny tak velkým množstvím prachu, že se dají objevit pouze na delších vlnových délkách infračerveného záření registrovaného družicí WISE. Kosmická observatoř NASA s názvem Spitzer Space Telescope sledovala objevené objekty mnohem detailněji a pomohla zjistit další informace o superhmotných černých dírách horečně hltajících plyn a prach.

„Tyto kataklyzmicky se formující galaxie s vysokým obsahem prachu jsou tak vzácné, že družice WISE musela kompletně prozkoumat celou oblohu, aby je objevila,“ říká Peter Eisenhardt, vedoucí autor článku. „Objevili jsme rovněž důkazy, že se černé díry v galaxiích mohly vytvořit ještě před vznikem hvězd. Vejce tak mohlo být dříve než slepice.“

Existence více než 100 těchto objektů, nacházejících se přibližně ve vzdálenosti 10 miliard světelných roků, byla potvrzena při pozorování pomocí velkých pozemních dalekohledů W. M. Keck Observatory, Mauna Kea, Hawaj; Gemini Observatory, Chile, Palomar's Hale Telescope na Mount Palomar, San Diego a Multiple Mirror Telescope Observatory, Tucson, Arizona.

Pozorování družice WISE zkombinovaná s údaji na ještě delších vlnových délkách, získaných pomocí Caltech's Submillimeter Observatory, Mauna Kea, Hawaj, pomohla odhalit, že tyto extrémní galaxie jsou více než 2krát teplejší v oboru infračerveného záření než ostatní jasné galaxie.

„Můžeme zde vidět nové vzácné fáze ve vývoji galaxií,“ říká Jingwen Wu, JPL, hlavní autor studie na základě submilimetrových pozorování. Všechny tři články budou publikovány v časopise Astrophysical Journal.

Zdroj: http://www.nasa.gov/mission_pages/WISE/news/wise20120829.html

autor: František Martinek