Yllä olevassa Hubble-kuvassa on outo galaksi, joka tunnetaan nimellä Mrk 273. Oudoton muoto - mukaan lukien infrapunavalon keskipiste ja pitkä häntä, joka ulottuu avaruuteen 130 tuhatta valovuotta - osoittaa voimakkaasti galaksien sulautumista.
Lähi-infrapunahavainnot ovat paljastaneet ytimen, jossa on useita komponentteja, mutta vuosien ajan tällaisen näkymän yksityiskohdat ovat pysyneet pölyn peittämässä. Havaijilla sijaitsevan Keck-teleskoopin lisätietojen avulla tähtitieteilijät ovat todenneet, että tämä esine on galaksien fuusion seurausta. Infrapunavalon keskipiste koostuu kahdesta aktiivisesta galaktisen ytimestä - voimakkaasti valoisasta ytimestä, jota saavat supermassiiviset mustat aukot.
Jokaisen galaksin keskipisteessä on supermassiivinen musta aukko. Vaikka nimi kuulostaa jännittävältä, supermassiivinen musta reikämme, Sgr A * on melko hiljainen. Mutta jokaisen keskellä aikaisin galaksi kantaa päinvastaista: aktiiviset galaktiset ytimet (lyhyt AGN). Myös lähellä olevassa maailmankaikkeudessa on paljon AGN: ää, mutta kysymys kuuluu: miten ja milloin nämä mustat aukot aktivoituvat?
Löytääksesi vastauksen tähtitieteilijät etsivät galaksien yhdistämistä. Kun kaksi galaksia törmää yhteen, supermassiiviset mustat reiät putoavat kohti sulautuneen galaksin keskustaa, mistä seuraa binaarinen musta aukko -järjestelmä. Tässä vaiheessa ne pysyvät lepotilassa mustina reikinä, mutta todennäköisesti aktivoituvat pian.
"Materiaalin lisääntyminen rauhalliselle mustalle aukolle galaksin keskellä antaa mahdolliseksi sen kasvaa kooltaan, mikä johtaa tapahtumaan, jossa ydin" kytkeytyy päälle "ja aktivoituu," Dr. Vivian U, johtava kirjailija tutkimuksen, kertoi Space Magazine. ”Koska galaktinen vuorovaikutus tarjoaa keinot kaasumaiselle aineelle progenitori-galakseissa menettää kulmavirran ja suppilot kohti järjestelmän keskustaa, sen uskotaan olevan rooli AGN: n laukaisussa. On kuitenkin ollut vaikea määritellä tarkalleen kuinka ja milloin sulautuvassa järjestelmässä tämä laukaisu tapahtuu. "
Vaikka tiedettiin, että AGN voi “käynnistyä” ennen kahden mustan aukon lopullista yhdentymistä, ei tiedetä, milloin tämä tapahtuu. Melko harvat järjestelmät eivät isännöi kaksois-AGN: ää. Niille, jotka tekevät, emme tiedä tapahtuuko synkroninen sytytys vai ei.
Mrk 273 on tehokas esimerkki opiskeluun. Ryhmä käytti infrapunainstrumentteja Keck-teleskoopilla koettaakseen pölyn. Mukautuva optiikka poisti myös maapallon ilmakehän aiheuttamat hämärtymät, mikä antoi maapallosta paljon puhtaamman kuvan - vastaa Hubble-avaruusteleskooppia.
"Lävistyslinja on, että Mrk 273, edistyksellinen myöhäisen vaiheen galaksien sulautumisjärjestelmä, isännöi kahta ydintä progenitori-galakseista, jotka eivät ole vielä täysin yhdistyneet", selittää tohtori U. Kahden supermassiivisen mustan aukon läsnäolo voidaan helposti havaita nopeasti pyörivät kaasulevyt, jotka ympäröivät kahta ydintä.
"Molemmat ytimet on jo kytketty päälle, mistä osoittaa havaitsemme kollimoidut virrat (tyypillinen AGN-allekirjoitus)", tohtori U kertoi minulle. Tällainen suuri määrä energiaa, joka vapautuu molemmista supermassiivisista mustista reikistä, viittaa siihen, että Mrk 273 on kaksois-AGN-järjestelmä. Nämä jännittävät tulokset merkitsevät ratkaisevaa askelta ymmärryksessä siitä, kuinka galaksien sulautumiset voivat “kytkeä päälle” supermassiivisen mustan aukon.
Ryhmä on kerännyt lähi-infrapuna-tietoa suuresta näytteestä galaksien sulautumista eri sulautuvissa tiloissa. Uuden tietojoukon avulla tohtori U pyrkii "ymmärtämään, kuinka yditähtien muodostumisen luonne ja AGN-aktiivisuus voivat muuttua galaksijärjestelmän edetessä vuorovaikutuksen kautta".
Tulokset julkaistaan Astrophysical Journal -lehdessä (esipainatus saatavilla täältä).
