Η παραπάνω εικόνα του Hubble δείχνει έναν παράξενο γαλαξία, γνωστό ως Mrk 273. Το περίεργο σχήμα - συμπεριλαμβανομένου του υπέρυθρου φωτεινού κέντρου και της μακριάς ουράς που εκτείνεται στο διάστημα για 130 χιλιάδες έτη φωτός - είναι έντονα ενδεικτικό μιας συγχώνευσης μεταξύ γαλαξιών.
Παρατηρήσεις εγγύς υπέρυθρες αποκάλυψαν έναν πυρήνα με πολλαπλά συστατικά, αλλά για χρόνια οι λεπτομέρειες ενός τέτοιου θεάματος παρέμεναν καλυμμένες από τη σκόνη. Με περαιτέρω δεδομένα από το τηλεσκόπιο Keck, που εδρεύει στη Χαβάη, οι αστρονόμοι έχουν επιβεβαιώσει ότι αυτό το αντικείμενο είναι το αποτέλεσμα μιας συγχώνευσης μεταξύ γαλαξιών, με το υπέρυθρο φωτεινό κέντρο να αποτελείται από δύο ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες - έντονα φωτεινούς πυρήνες που τροφοδοτούνται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.
Στο κέντρο κάθε γαλαξία βρίσκεται μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα. Αν και το όνομα ακούγεται συναρπαστικό, η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα μας, Sgr A* είναι αρκετά ήσυχη. Αλλά στο κέντρο κάθενωρίςο γαλαξίας φαίνεται 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 δυαδικό σύστημα μαύρης τρύπας. Σε αυτό το στάδιο παραμένουν ήρεμες μαύρες τρύπες, αλλά είναι πιθανό να ενεργοποιηθούν σύντομα.
«Η συσσώρευση 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 γίνεται ενεργός», δήλωσε η Δρ Vivian U, επικεφαλής συγγραφέας στο μελέτη, είπε στο Universe Today. «Δεδομένου ότι η αλληλεπίδραση των γαλαξιών παρέχει μέσα για το αέριο υλικό στους προγονικούς γαλαξίες να χάσει τη γωνιακή ορμή και να διοχετεύεται προς το κέντρο του συστήματος, πιστεύεται ότι παίζει ρόλο στην ενεργοποίηση του AGN. Ωστόσο, ήταν δύσκολο να προσδιοριστεί ακριβώς πώς και πότε σε ένα σύστημα συγχώνευσης συμβαίνει αυτή η ενεργοποίηση».
Ενώ είναι γνωστό ότι ένα AGN μπορεί να «ανοίξει» πριν από την τελική συνένωση των δύο μαύρων οπών, είναι άγνωστο πότε θα συμβεί αυτό. Αρκετά συστήματα δεν φιλοξενούν διπλό AGN. Για εκείνους που το κάνουν, δεν γνωρίζουμε εάν συμβαίνει σύγχρονη ανάφλεξη ή όχι.
Το Mrk 273 παρέχει ένα ισχυρό παράδειγμα προς μελέτη. Η ομάδα χρησιμοποίησε όργανα κοντά στο υπέρυθρο στο τηλεσκόπιο Keck για να διερευνήσει τη σκόνη. Τα προσαρμοστικά οπτικά αφαίρεσαν επίσης τις επιδράσεις θαμπώματος που προκαλούνται από την ατμόσφαιρα της Γης, επιτρέποντας μια πολύ καθαρότερη εικόνα - που ταιριάζει με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, από το έδαφος.
«Η γραμμή διάτρησης είναι ότι ο Mrk 273, ένα προηγμένο σύστημα συγχώνευσης γαλαξιών τελευταίου σταδίου, φιλοξενεί δύο πυρήνες από τους προγονικούς γαλαξίες που δεν έχουν ακόμη συνενωθεί 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 παραλληλισμένες εκροές (μια τυπική υπογραφή AGN) που παρατηρούμε», μου είπε ο Δρ. Ου. Μια τόσο υψηλή ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται και από τις 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 πώς οι συγχωνεύσεις γαλαξιών μπορούν να «ενεργοποιήσουν» μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.
Η ομάδα έχει συλλέξει δεδομένα κοντά στο υπέρυθρο για ένα μεγάλο δείγμα συγχωνεύσεων γαλαξιών σε διαφορετικές καταστάσεις συγχώνευσης. Με το νέο σύνολο δεδομένων, ο Dr. U στοχεύει «να κατανοήσει πώς η φύση του σχηματισμού πυρηνικών αστεριών και η δραστηριότητα AGN μπορεί να αλλάξει καθώς ένα γαλαξιακό σύστημα προχωρά μέσω της αλληλεπίδρασης».
Τα αποτελέσματα θα δημοσιευθούν στο Astrophysical Journal (διατίθεται προεκτύπωση εδώ ).
