Bildekreditt: Chandra
Et nytt bilde tatt av Chandra X-Ray Observatory har gitt en av de beste utsikten over to galakser som ligner vår egen Melkevei midt i en kollisjon. Alle galakser, inkludert vår egen, har gått gjennom denne typen fusjoner i fortiden, så dette bildet hjelper astronomer til å forstå hvordan universet så ut som det gjør i dag. Galaxyene begynte sin sakte kollisjon for 10 millioner år siden og har allerede skapt regioner med intens stjernedannelse og kan etter hvert skape et supermassivt svart hull.
NASAs Chandra røntgenobservatorium har gitt det beste røntgenbildet ennå av to Melkeveislignende galakser midt i en motsatt kollisjon. Siden alle galakser - inkludert våre egne - kan ha gjennomgått sammenslåing, gir dette innsikt i hvordan universet så ut som det gjør i dag.
Astronomer mener megasammenslåingen i galaksen, kjent som Arp 220, utløste dannelsen av et enormt antall nye stjerner, sendte sjokkbølger som rumlet gjennom intergalaktisk rom, og kan muligens føre til dannelse av et supermassivt svart hull i sentrum av det nye konglomeratet galakse. Chandra-dataene antyder også at sammenslåingen av disse to galaksene begynte for bare 10 millioner år siden, kort tid i astronomiske vendinger.
"Chandra-observasjonene viser at ting virkelig blir rotete når to galakser støter på hverandre i full fart," sa David Clements fra Imperial College, London, et av teammedlemmene som var involvert i studien. "Hendelsen påvirker alt fra dannelse av massive sorte hull til spredning av tunge elementer i universet."
Arp 220 regnes for å være en prototype for å forstå hvordan forholdene var i det tidlige universet, da massive galakser og supermassive sorte hull antagelig ble dannet av en rekke galakse-kollisjoner. I en relativt nær avstand på omtrent 250 millioner lysår, er Arp 220 det nærmeste eksemplet på en "ultralysende" galakse, en som avgir en billion ganger så mye stråling som vår sol.
Chandra-bildet viser en lys sentral region i midjen til en glødende, timeglassformet sky av multimillion-graders gass. Rush ut av galaksen med hundretusenvis av miles i timen, superoppvarmet som danner en "supervind", antatt å være på grunn av eksplosiv aktivitet generert av dannelsen av hundrevis av millioner av nye stjerner.
Lenger ute, som strekker seg over 75.000 lysår, er gigantiske fliser med varm gass som kan være galaktiske rester kastet inn i intergalaktisk rom av den tidlige påvirkningen av kollisjonen. Om lobene vil fortsette å ekspandere ut i verdensrommet eller falle tilbake i Arp 220 er ukjent.
Sentrum av Arp 220 er av spesiell interesse. Observasjoner fra Chandra ga astronomer mulighet til å finne en røntgenkilde på det nøyaktige stedet for kjernen i en av galaksene før fusjonen. En annen svakere røntgenkilde i nærheten kan sammenfalle med kjernen i den andre galakse-resten. Røntgenstrømeffekten fra disse punktlignende kildene er større enn forventet for stjernersvarte hull som samler seg fra følgesvennstjerner. Forfatterne antyder at disse kildene kan skyldes supermassive sorte hull i sentrene for de sammenslåtte galaksene.
Disse to restkildene er relativt svake, og gir sterke bevis for å støtte teorien om at den ekstraordinære lysstyrken til Arp 220 - omtrent hundre ganger så stor som vår Melkeveis galakse - skyldes den raske stjernedannelsen og ikke en aktiv, supermassivt svart hull i sentrum.
Om noen hundre millioner år kan imidlertid denne maktbalansen endre seg. De to massive sorte hullene kan slå seg sammen for å produsere et sentralt supermassivt svart hull. Denne nye ordningen kan føre til at mye mer gass falt i det sentrale sorte hullet, og skaper en kraftkilde lik eller større enn den på grunn av stjernedannelse.
"Den uvanlige konsentrasjonen av røntgenkilder i sentrum av Arp 220 antyder at vi kunne observere de tidlige stadiene av etableringen av et supermassivt svart hull og den eventuelle økningen til makten til en aktiv galaktisk kjerne," sa Jonathan McDowell fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, MA, et annet medlem av teamet som studerer Arp 220.
Clements og McDowell fikk selskap av denne forskningen av en internasjonal gruppe forskere fra USA, Storbritannia og Spania. Chandra observerte Arp 220 den 24. juni 2000 i omtrent 56 000 sekunder ved å bruke Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) instrument.
ACIS ble utviklet for NASA av Pennsylvania State University, University Park, PA, og Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA. NASAs Marshall Space Flight Center i Huntsville, Ala., Administrerer Chandra-programmet, og TRW, Inc., Redondo Beach, California, er hovedentreprenør. Smithsonians Chandra røntgensenter kontrollerer vitenskap og flyoperasjoner fra Cambridge, Mass.
