Snímek HST nahoře ukazuje podivnou galaxii známou jako Mrk 273. Zvláštní tvar - včetně infračerveného jasného středu a dlouhého ocasu zasahujícího do vesmíru po dobu 130 tisíc světelných let - silně svědčí o sloučení mezi galaxiemi.
Téměř infračervená pozorování odhalila jádro s mnoha složkami, ale podrobnosti o takovém pohledu byly po léta skryté prachem. S dalšími údaji z dalekohledu Keck se sídlem na Havaji astronomové ověřili, že tento objekt je výsledkem sloučení mezi galaxiemi, přičemž infračervené světlé centrum sestává ze dvou aktivních galaktických jader - intenzivně svítících jader poháněných supermasivními černými dírami.
Ve středu každé jednotlivé galaxie je supermasivní černá díra. Zatímco jméno zní vzrušující, naše superhmotná černá díra, Sgr A *, je docela klidná. Ale ve středu každého brzy galaxie se opakuje: aktivní galaktická jádra (zkráceně AGN). V blízkém vesmíru je také spousta AGN, ale zůstává otázka: jak a kdy se tyto černé díry stávají aktivními?
Aby astronomové našli odpověď, dívají se na sloučení galaxií. Když dojde ke srážce dvou galaxií, padnou supermasivní černé díry směrem ke středu sloučené galaxie, což má za následek systém binárních černých děr. V této fázi zůstávají v klidu černé díry, ale pravděpodobně budou brzy aktivní.
"Akrece materiálu na klidnou černou díru ve středu galaxie mu umožní růst ve velikosti, což povede k události, kdy se jádro" zapne "a stane se aktivním," Dr. Vivian U, hlavní autor studie, řekl Space Magazine. „Protože interakce galaxií poskytuje prostředky pro plynný materiál v progenitorových galaxiích, jak ztratit moment hybnosti a nálevky směrem ke středu systému, předpokládá se, že hraje roli při spouštění AGN. Bylo však obtížné přesně určit, jak a kdy v slučovacím systému dochází k tomuto spouštění. “
I když bylo známo, že se AGN může „zapnout“ před konečným spojením dvou černých děr, není známo, kdy k tomu dojde. Docela málo systémů není hostitelem duální AGN. Pro ty, kteří to dělají, nevíme, zda dochází k synchronnímu zapalování nebo ne.
Mrk 273 poskytuje mocný příklad ke studiu. Tým použil blízké infračervené přístroje na dalekohledu Keck, aby prošel kolem prachu. Adaptivní optika také odstranila rozmazané vlivy způsobené zemskou atmosférou a umožnila mnohem čistší obraz - odpovídající Hubbleovu kosmickému dalekohledu, ze země.
"Děrovací linie je, že Mrk 273, pokročilý systém fúzí galaxií v pozdním stádiu, hostí dvě jádra z progenitorových galaxií, které se ještě musí zcela spojit," vysvětluje Dr. U. Přítomnost dvou superhmotných černých děr lze snadno rozeznat rychle rotující plynové disky, které obklopují dvě jádra.
"Obě jádra už byla zapnuta, o čemž svědčí kolimovaný odliv (typický podpis AGN), který pozorujeme," řekl mi Dr. U. Tak velké množství energie uvolněné z obou supermasivních černých děr naznačuje, že Mrk 273 je duální systém AGN. Tyto vzrušující výsledky znamenají zásadní krok k pochopení toho, jak mohou sloučení galaxií „zapnout“ supermasivní černou díru.
Tým shromáždil blízká infračervená data pro velký vzorek fúzí galaxií v různých fúzujících státech. S novým souborem dat se Dr. U snaží „porozumět tomu, jak se může měnit povaha tvorby jaderných hvězd a aktivita AGN s postupem galaxie v průběhu interakce.“
Výsledky budou zveřejněny v Astrophysical Journal (předtisk je k dispozici zde).
