科技日報8月31日報道 美國國家航空航天局(NASA)的廣域紅外巡天望遠鏡(WISE)用它的紅外光掃描了整個天空兩次,在2011年初完成了探測任務。最近,NASA科學家研究了它傳回的照片,在探測超大質量黑洞和極端熱塵埃星系(DOGs)方面又有了許多新發現。研究結果以3篇論文形式發表在《天體物理學雜志》上。
就像夜視鏡能探測黑暗中的事物,WISE望遠鏡拍下了數百萬張夜空圖。照片顯示了宇宙中存在上百萬個塵埃彌漫的黑洞,其中約1000個處于迄今發現的最明亮星系中。
這些新發現能幫助人們進一步理解星系及其中心巨型黑洞是怎樣一起發展演變的。比如銀河系中心的巨型黑洞人馬座A*,質量是太陽的400萬倍,已經度過了周期性的攝食狂暴期,這是物質落入黑洞、加熱和向周圍發出輻射的階段。更大的中心黑洞,達到太陽質量的10億倍,甚至會“關閉”星系的“制造恒星”程序。
其中一份研究中,研究人員用WISE發現整個天空中約250萬個處于活躍期的正在攝食的超大質量黑洞,跨越上百億光年之遙,其中約三分之二的黑洞以前從未被探測到過,因為有灰塵遮住了它們的可見光。WISE能很容易地看到這些龐然大物,因為它們強大的吸積黑洞加熱了灰塵,使其發出紅外線。
該論文領導作者、NASA黑洞任務原子核分光望遠鏡陣列(NuSTAR)計劃科學家、帕薩迪娜噴氣推進實驗室的丹尼爾·斯德恩說:“我們好像到達了黑洞角,WISE負責在整個天空尋找它們,而NuSTAR則是從全新視角觀察它們的高能X射線,研究它們的周期。”
在另外兩份WISE論文中,他們還報告發現了迄今最明亮的星系DOGs,這也是任務的主要目標之一。至今他們已識別出1000個候選目標。這些極端星系發出的光比太陽光要亮100萬億倍。由于布滿了灰塵,只能發出最長的紅外光波長,被WISE捕獲。NASA斯皮策太空望遠鏡進一步跟蹤研究發現,這些星系的中心不僅有著超大質量黑洞正在活躍地攝食,還在努力地產出新恒星。
“在WISE掃描全天空獲得的發現里,這些灰塵密布而且正在形成恒星的星系非常罕見。”明亮塵埃星系論文領導作者、NASA噴氣推進實驗室WISE計劃科學家彼得·埃森哈德說,“它們可能在產生大部分恒星之前就形成了黑洞,這是‘蛋’在‘雞’前。”
通過WISE的觀察,再結合來自加州理工大學的亞毫米波觀測臺的紅外波長數據,研究人員發現這些極端星系的熱度是其他紅外明亮星系的兩倍,一個原因是它們的灰塵正在被超大質量黑洞爆發出來的極強能量所加熱。亞毫米波觀測研究的領導作者、NASA噴氣推進實驗室的吳京文(音譯)說:“我們可能看到了星系演化過程中一種新的、罕見的階段。”(來源:科技日報)
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