Monstersvarta hål lurar ibland bakom gas och damm, gömmer sig för de flesta teleskops blickar. Men de ger sig själva när material de matar på avger högenergiröntgenstrålar som NASA:s NuSTAR-uppdrag (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) kan upptäcka. Det var så NuSTAR nyligen identifierade två gashöljda supermassiva svarta hål, belägen i mitten av närliggande galaxer.

"Dessa svarta hål är relativt nära Vintergatan, men de har förblivit dolda för oss tills nu, sa Ady Annuar, en doktorand vid Durham University i Storbritannien, som presenterade resultaten vid American Astronomical Society-möte i Grapevine, Texas. "De är som monster som gömmer sig under din säng."

Båda dessa svarta hål är de centrala motorerna i vad astronomer kallar "aktiva galaktiska kärnor, " en klass av extremt ljusa objekt som inkluderar kvasarer och blazarer. Beroende på hur dessa galaktiska kärnor är orienterade och vilken typ av material som omger dem, de ser väldigt olika ut när de undersöks med teleskop.

Aktiva galaktiska kärnor är så ljusa eftersom partiklar i områdena runt det svarta hålet blir mycket varma och avger strålning över hela det elektromagnetiska spektrumet – från lågenergiradiovågor till högenergiröntgenstrålar. Dock, de flesta aktiva kärnorna tros vara omgivna av en munkformad region av tjock gas och damm som skymmer de centrala regionerna från vissa siktlinjer. Båda de aktiva galaktiska kärnorna som NuSTAR nyligen studerade verkar vara orienterade så att astronomer ser dem på kanten. Det betyder att istället för att se de ljusa centrala regionerna, våra teleskop ser i första hand de reflekterade röntgenstrålarna från det munkformade döljande materialet.

"Precis som vi inte kan se solen en molnig dag, vi kan inte direkt se hur ljusa dessa aktiva galaktiska kärnor verkligen är på grund av all gas och damm som omger den centrala motorn, sa Peter Boorman, en doktorand vid University of Southampton i Storbritannien.

Boorman ledde studien av en aktiv galax som heter IC 3639, som är 170 miljoner ljusår bort. Forskare analyserade NuSTAR-data från detta objekt och jämförde dem med tidigare observationer från NASA:s Chandra X-Ray Observatory och den Japan-ledda Suzaku-satelliten. Fynden från NuSTAR, som är känsligare för röntgenstrålar med högre energi än dessa observatorier, bekräfta karaktären av IC 3639 som en aktiv galaktisk kärna. NuSTAR gav också den första exakta mätningen av hur mycket material som skymmer den centrala motorn i IC 3639, så att forskare kan avgöra hur lysande detta dolda monster verkligen är.

Mer överraskande är spiralgalaxen som Annuar fokuserade på:NGC 1448. Det svarta hålet i dess centrum upptäcktes först 2009, även om det är i centrum av en av de närmaste stora galaxerna till vår Vintergatan. Av "nära, "astronomer menar att NGC 1448 bara är 38 miljoner ljusår bort (ett ljusår är cirka 6 biljoner miles).

Annuars studie upptäckte att denna galax också har en tjock gaspelare som döljer det centrala svarta hålet, som kan vara en del av en munkformad region. Röntgenstrålning från NGC 1448, sett av NuSTAR och Chandra, föreslår för första gången att som med IC 3639, det måste finnas ett tjockt lager av gas och damm som döljer det aktiva svarta hålet i denna galax från vår synlinje.

Forskare fann också att NGC 1448 har en stor population av unga (bara 5 miljoner år gamla) stjärnor, vilket tyder på att galaxen producerar nya stjärnor samtidigt som dess svarta hål livnär sig på gas och damm. Forskare använde European Southern Observatory New Technology Telescope för att avbilda NGC 1448 vid optiska våglängder, och identifierade exakt var i galaxen det svarta hålet skulle vara. Ett svart håls läge kan vara svårt att fastställa eftersom galaxernas centrum är fulla av stjärnor. Stora optiska teleskop och radioteleskop kan hjälpa till att upptäcka ljus från runt svarta hål så att astronomer kan hitta sin plats och sätta ihop historien om deras tillväxt.

"Det är spännande att använda kraften i NuSTAR för att bli viktig, unik information om dessa bestar, även i vår kosmiska bakgård där de kan studeras i detalj, sa Daniel Stern, NuSTAR-projektforskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien.