Hubble-bildet over viser en merkelig galakse, kjent som Mrk 273. Den rare formen - inkludert det infrarøde lyse senteret og den lange halen som strekker seg ut i verdensrommet i 130 tusen lysår - er sterkt et tegn på en sammenslåing mellom galakser.
Observasjoner nær infrarød har avslørt en kjerne med flere komponenter, men i årevis har detaljene i et slikt syn forblitt skjult av støv. Med ytterligere data fra Keck-teleskopet, basert på Hawaii, har astronomer verifisert at dette objektet er resultatet av en sammenslåing mellom galakser, med det infrarøde lyse senteret som består av to aktive galaktiske kjerner - intenst lysende kjerner drevet av supermassive sorte hull.
I sentrum av hver eneste galakse er et supermassivt svart hull. Mens navnet høres spennende ut, er vårt supermassive sorte hull, Sgr A * ganske rolig. Men i sentrum for alle tidlig galaksen kjemper motsatt: aktive galaktiske kjerner (AGN for kort). Det er nok av AGN i det nærliggende universet også, men spørsmålet står: hvordan og når blir disse svarte hullene aktive?
For å finne svaret ser astronomer på sammenslåing av galakser. Når to galakser kolliderer, faller de supermassive sorte hullene mot midten av den sammenslåtte galaksen, noe som resulterer i et binært svart hullsystem. På dette stadiet forblir de rolige sorte hull, men vil sannsynligvis bli aktive snart.
"Tilvekst av materiale på et rolig svart hull i sentrum av en galakse vil gjøre det mulig å vokse i størrelse, noe som fører til hendelsen der kjernen er" slått på "og blir aktiv," Dr. Vivian U, hovedforfatter på studere, fortalte Space Magazine. "Siden galakseinteraksjon gir midler for gassformet materiale i forfader galaksen til å miste vinkelmoment og trakter mot midten av systemet, antas det å spille en rolle i å utløse AGN. Imidlertid har det vært vanskelig å finne nøyaktig hvordan og når i en sammenslåingssystem denne utløsningen skjer. "
Selv om det har vært kjent at en AGN kan “slå seg på” før den endelige opphopningen av de to sorte hullene, er det ukjent om når dette vil skje. Ganske mange systemer er ikke vert for dobbelt AGN. For de som gjør det, vet vi ikke om synkron tenning oppstår eller ikke.
Mrk 273 gir et kraftig eksempel å studere. Teamet brukte nesten-infrarøde instrumenter på Keck-teleskopet for å undersøke forbi støvet. Adaptiv optikk fjernet også uskarphetspåvirkninger forårsaket av jordens atmosfære, noe som muliggjorde et mye renere bilde - matchende Hubble-romteleskopet, fra bakken.
"Stanselinjen er at Mrk 273, et avansert sammenslåingssystem for senfase galakse, er vert for to kjerner fra forfedringsgalaksen som ennå ikke har fullstendig koales sammen," forklarer Dr. U. Tilstedeværelsen av to supermassive sorte hull kan lett skiller seg fra de raskt roterende gassskivene som omgir de to kjernene.
"Begge kjerner har allerede blitt slått på, som det fremgår av kollimerte utstrømmer (en typisk AGN-signatur) som vi observerer," fortalte Dr. U. En så stor mengde energi frigitt fra begge supermassive sorte hull antyder at Mrk 273 er et dobbelt AGN-system. Disse spennende resultatene markerer et viktig skritt for å forstå hvordan galaksefusjoner kan "slå på" et supermassivt svart hull.
Teamet har samlet nær-infrarød data for en stor prøve av galaksefusjoner i forskjellige sammenslåingstater. Med det nye datasettet sikter Dr. U å "forstå hvordan arten av kjernestjernedannelsen og AGN-aktiviteten kan endre seg når et galakssystem utvikler seg gjennom samspillet."
Resultatene vil bli publisert i Astrophysical Journal (forhåndstrykk tilgjengelig her).
