Credit imagine: Chandra
O nouă imagine realizată de Chandra X-Ray Observatory a oferit una dintre cele mai bune vederi a două galaxii asemănătoare propriei noastre Căi Lactee în mijlocul unei coliziuni. Toate galaxiile, inclusiv ale noastre, au trecut prin acest tip de fuziune în trecut, astfel încât această imagine îi ajută pe astronomi să înțeleagă cum a ajuns Universul să arate așa cum se întâmplă astăzi. Galaxiile și-au început coliziunea lentă acum 10 milioane de ani și au creat deja regiuni de formare stelară intensă și în cele din urmă pot crea o gaură neagră supermasivă.
Observatorul Chandra de raze X al NASA a oferit cea mai bună imagine cu raze X încă de două galaxii asemănătoare căilor lăptoase în mijlocul unei coliziuni frontale. Deoarece toate galaxiile - inclusiv ale noastre - pot fi suferite fuziuni, aceasta oferă o perspectivă asupra modului în care universul a ajuns să arate așa cum se întâmplă astăzi.
Astronomii cred că mega-fuziunea din galaxia cunoscută sub numele de Arp 220 a declanșat formarea unui număr uriaș de stele noi, a trimis valuri de șoc care se zvârlesc prin spațiul intergalactic și ar putea duce eventual la formarea unei găuri negre supermasive în centrul noului conglomerat. galaxie. Datele Chandra sugerează, de asemenea, că fuziunea acestor două galaxii a început cu doar 10 milioane de ani în urmă, cu un timp scurt în termeni astronomici.
"Observațiile Chandra arată că lucrurile devin cu adevărat încurcate atunci când două galaxii se întrețin între ele cu viteză mare", a declarat David Clements de la Imperial College, Londra, unul dintre membrii echipei implicate în studiu. „Evenimentul afectează totul, de la formarea unor găuri negre masive până la împrăștierea elementelor grele în univers.”
Arp 220 este considerat a fi un prototip pentru a înțelege ce condiții au fost în universul timpuriu, când galaxiile masive și găurile negre supermasive au fost, probabil, formate din numeroase coliziuni de galaxie. La o distanță relativ apropiată de aproximativ 250 de milioane de ani-lumină, Arp 220 este cel mai apropiat exemplu de galaxie „ultra-luminoasă”, una care emite un trilion de ori mai multă radiație decât Soarele nostru.
Imaginea Chandra arată o regiune centrală strălucitoare la nivelul taliei unui nor strălucitor, în formă de sticlă, cu gaz de multimilion. Plecând din galaxie la sute de mii de kilometri pe oră, supraîncălzitul este un „superwind”, gândit că se datorează activității explozive generate de formarea a sute de milioane de stele noi.
Mai departe, pe o distanță de 75.000 de ani-lumină, sunt lobi uriași de gaz fierbinte, care ar putea fi resturi galactice aruncate în spațiul intergalactic prin impactul timpuriu al coliziunii. Nu se cunoaște dacă lobii vor continua să se extindă în spațiu sau să cadă înapoi în Arp 220.
Centrul Arp 220 prezintă un interes deosebit. Observațiile Chandra le-au permis astronomilor să identifice o sursă de raze X la locația exactă a nucleului uneia dintre galaxiile pre-fuziune. O altă sursă de raze X mai slabă din apropiere poate coincide cu nucleul celorlalte rămășițe de galaxie. Puterea cu raze X a acestor surse asemănătoare punctului este mai mare decât se aștepta pentru găurile negre stelare care se acumulează din stelele însoțitoare. Autorii sugerează că aceste surse s-ar putea datora unor găuri negre supermasive din centrele galaxiilor care fuzionează.
Aceste două surse rămase sunt relativ slabe și oferă dovezi puternice pentru a susține teoria că luminozitatea extraordinară a Arp 220 - de aproximativ o sută de ori mai mare decât cea a galaxiei noastre din Calea Lactee - se datorează ratei rapide de formare a stelelor și nu unei activități, gaură neagră supermasivă în centru.
Cu toate acestea, în câteva sute de milioane de ani, acest echilibru de putere se poate modifica. Cele două găuri negre masive s-ar putea contopi pentru a produce o gaură neagră central supermasivă. Acest nou aranjament ar putea determina căderea mult mai mult gaz în gaura neagră centrală, creând o sursă de putere egală sau mai mare decât cea datorată formării stelelor.
„Concentrația neobișnuită a surselor de raze X în centrul Arp 220 sugerează că am putea observa etapele timpurii ale creării unei găuri negre supermasive și eventuala creștere a puterii unui nucleu galactic activ”, a spus Jonathan McDowell din Centrul pentru Astrofizică Harvard-Smithsonian, Cambridge, MA, un alt membru al echipei care studiază Arp 220.
Clement și McDowell s-au alăturat acestei cercetări de un grup internațional de cercetători din Statele Unite, Regatul Unit și Spania. Chandra a observat Arp 220 pe 24 iunie 2000, timp de aproximativ 56.000 de secunde folosind instrumentul Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS).
ACIS a fost dezvoltat pentru NASA de Pennsylvania State University, University Park, PA și Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA. Centrul de zbor spațial Marshall al NASA din Huntsville, Ala., Gestionează programul Chandra, iar TRW, Inc., Redondo Beach, California, este principalul contractant. Centrul de raze X al lui Smithsonian controlează operațiunile științifice și de zbor din Cambridge, Mass.
