Η παραπάνω εικόνα του Χαμπλ δείχνει έναν παράξενο γαλαξία, γνωστό ως Mrk 273. Το περίεργο σχήμα - συμπεριλαμβανομένου του υπέρυθρου φωτεινού κέντρου και της μακράς ουράς που εκτείνεται στο διάστημα για 130 χιλιάδες έτη φωτός - είναι έντονα ενδεικτικό μιας συγχώνευσης μεταξύ γαλαξιών.
Οι κοντινές υπέρυθρες παρατηρήσεις αποκάλυψαν έναν πυρήνα με πολλά συστατικά, αλλά για χρόνια οι λεπτομέρειες μιας τέτοιας όρασης έχουν παραμείνει σκοτεινές. Με περαιτέρω στοιχεία από το τηλεσκόπιο Keck, που εδρεύει στη Χαβάη, οι αστρονόμοι έχουν επαληθεύσει ότι αυτό το αντικείμενο είναι το αποτέλεσμα μιας συγχώνευσης μεταξύ γαλαξιών, με το υπέρυθρο φωτεινό κέντρο που αποτελείται από δύο ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες - έντονα φωτεινούς πυρήνες που τροφοδοτούνται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.
Στο κέντρο κάθε γαλαξία βρίσκεται μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Ενώ το όνομα ακούγεται συναρπαστικό, η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα μας, το Sgr A * είναι αρκετά ήρεμο. Αλλά στο κέντρο όλων νωρίς Ο γαλαξίας είναι το αντίθετο: ένας ενεργός γαλαξιακός πυρήνας (AGN για συντομία) Υπάρχουν επίσης πολλά AGN στο κοντινό Σύμπαν, αλλά το ερώτημα παραμένει: πώς και πότε ενεργοποιούνται αυτές οι μαύρες τρύπες;
Για να βρουν την απάντηση οι αστρονόμοι εξετάζουν τη συγχώνευση γαλαξιών. Όταν δύο γαλαξίες συγκρούονται, οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες πέφτουν προς το κέντρο του συγχωνευμένου γαλαξία, με αποτέλεσμα ένα σύστημα δυαδικών μαύρων οπών. Σε αυτό το στάδιο παραμένουν ήσυχες μαύρες τρύπες, αλλά είναι πιθανό να ενεργοποιηθούν σύντομα.
«Η αύξηση του υλικού σε μια ήρεμη μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός γαλαξία θα του επιτρέψει να μεγαλώσει σε μέγεθος, οδηγώντας στο γεγονός όπου ο πυρήνας« ενεργοποιείται »και ενεργοποιείται», δήλωσε ο Δρ Vivian U, επικεφαλής συγγραφέας μελέτη, είπε στο Space Magazine. «Δεδομένου ότι η αλληλεπίδραση του γαλαξία παρέχει μέσα για αέρια υλικά στους προγονικούς γαλαξίες να χάσουν γωνιακή ορμή και χοάνες προς το κέντρο του συστήματος, θεωρείται ότι παίζει ρόλο στην ενεργοποίηση του AGN. Ωστόσο, ήταν δύσκολο να εντοπιστεί με ακρίβεια πώς και πότε σε ένα συγχωνευμένο σύστημα συμβαίνει αυτό.
Ενώ είναι γνωστό ότι ένα AGN μπορεί να "ενεργοποιηθεί" πριν από την τελική συγχώνευση των δύο μαύρων οπών, είναι άγνωστο πότε θα συμβεί αυτό. Αρκετά συστήματα δεν φιλοξενούν διπλό AGN. Για όσους το κάνουν, δεν γνωρίζουμε εάν συμβαίνει σύγχρονη ανάφλεξη ή όχι.
Το Mrk 273 παρέχει ένα ισχυρό παράδειγμα για μελέτη. Η ομάδα χρησιμοποίησε όργανα σχεδόν υπέρυθρων στο Τηλεσκόπιο Keck για να ανιχνεύσει τη σκόνη. Η προσαρμοστική οπτική αφαίρεσε επίσης τις επιπτώσεις θολώματος που προκαλούνται από την ατμόσφαιρα της Γης, επιτρέποντας μια πολύ πιο καθαρή εικόνα - που ταιριάζει με το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble, από το έδαφος.
«Η γραμμή διάτρησης είναι ότι το Mrk 273, ένα προηγμένο σύστημα συγχώνευσης γαλαξιών αργού σταδίου, φιλοξενεί δύο πυρήνες από τους προγονικούς γαλαξίες που δεν έχουν ακόμη συγκεντρωθεί πλήρως», εξηγεί ο Δρ. U. Η παρουσία δύο υπερμεγέθων μαύρων οπών μπορεί εύκολα να διακριθεί από οι ταχέως περιστρεφόμενοι δίσκοι αερίου που περιβάλλουν τους δύο πυρήνες.
«Και οι δύο πυρήνες έχουν ήδη ενεργοποιηθεί, όπως αποδεικνύεται από συγκεντρωτικές εκροές (μια τυπική υπογραφή AGN) που παρατηρούμε» μου είπε ο Δρ U. Μια τόσο μεγάλη ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται και από τις δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες υποδηλώνει ότι το Mrk 273 είναι ένα σύστημα διπλού AGN. Αυτά τα συναρπαστικά αποτελέσματα σηματοδοτούν ένα κρίσιμο βήμα για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι συγχωνεύσεις γαλαξιών μπορούν να «ενεργοποιήσουν» μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.
Η ομάδα έχει συλλέξει δεδομένα σχεδόν υπέρυθρων για ένα μεγάλο δείγμα συγχωνεύσεων γαλαξιών σε διαφορετικές καταστάσεις συγχώνευσης. Με το νέο σύνολο δεδομένων, ο Δρ U στοχεύει «να κατανοήσει πώς μπορεί να αλλάξει η φύση του σχηματισμού πυρηνικών αστεριών και της δραστηριότητας AGN καθώς προχωρά ένα σύστημα γαλαξίας μέσω της αλληλεπίδρασης».
Τα αποτελέσματα θα δημοσιευτούν στην Αστροφυσική Εφημερίδα (η εκτύπωση είναι διαθέσιμη εδώ).
