A imagem acima do Hubble mostra uma galáxia estranha, conhecida como Mrk 273. A forma estranha - incluindo o centro brilhante infravermelho e a cauda longa que se estende ao espaço por 130 mil anos-luz - é fortemente indicativa de uma fusão entre galáxias.
Observações no infravermelho próximo revelaram um núcleo com múltiplos componentes, mas durante anos os detalhes dessa visão permaneceram obscurecidos pela poeira. Com mais dados do telescópio Keck, com sede no Havaí, os astrônomos verificaram que esse objeto é o resultado de uma fusão entre galáxias, com o centro brilhante infravermelho consistindo em dois núcleos galácticos ativos - núcleos intensamente luminosos alimentados por buracos negros supermassivos.
No centro de cada galáxia existe um buraco negro supermassivo. Embora o nome pareça excitante, nosso buraco negro supermassivo, Sgr A *, é bastante quieto. Mas no centro de cada cedo a galáxia aparece o oposto: um núcleo galáctico ativo (AGN para abreviar). Também existe bastante AGN no universo próximo, mas a questão permanece: como e quando esses buracos negros se tornam ativos?
Para encontrar a resposta, os astrônomos estão procurando a fusão de galáxias. Quando duas galáxias colidem, os buracos negros supermassivos caem em direção ao centro da galáxia mesclada, resultando em um sistema binário de buracos negros. Nesta fase, eles permanecem buracos negros inativos, mas provavelmente se tornarão ativos em breve.
“O acúmulo de material em um buraco negro quieto no centro de uma galáxia permitirá que ela cresça em tamanho, levando ao evento em que o núcleo é“ ligado ”e se torna ativo”, Dr. Vivian U, principal autor do estudo. estudo, disse a Space Magazine. “Como a interação entre galáxias fornece meios para que o material gasoso nas galáxias progenitoras perca momento angular e funil em direção ao centro do sistema, acredita-se que ele desempenhe um papel no desencadeamento de AGN. No entanto, tem sido difícil identificar exatamente como e quando, em um sistema de mesclagem, esse disparo ocorre. ”
Embora se saiba que um AGN pode "ligar" antes da coalescência final dos dois buracos negros, não se sabe quando isso acontecerá. Muitos sistemas não hospedam AGN duplo. Para aqueles que o fazem, não sabemos se a ignição síncrona ocorre ou não.
Mrk 273 fornece um exemplo poderoso para estudar. A equipe usou instrumentos de infravermelho próximo no telescópio Keck para sondar a poeira. A óptica adaptativa também removeu os efeitos de desfoque causados pela atmosfera da Terra, permitindo uma imagem muito mais limpa - combinando com o Telescópio Espacial Hubble, do solo.
“O ponto principal é que o Mrk 273, um avançado sistema de fusão de galáxias em estágio avançado, hospeda dois núcleos das galáxias progenitoras que ainda não se fundiram completamente”, explica o Dr. U. A presença de dois buracos negros supermassivos pode ser facilmente discernida a partir de os discos de gás de rotação rápida que circundam os dois núcleos.
"Ambos os núcleos já foram ativados, como evidenciado pelas saídas colimadas (uma assinatura típica da AGN) que observamos", disse o Dr. U. Uma quantidade tão alta de energia liberada pelos dois buracos negros supermassivos sugere que o Mrk 273 é um sistema AGN duplo. Esses resultados emocionantes marcam um passo crucial para entender como as fusões de galáxias podem "ativar" um buraco negro supermassivo.
A equipe coletou dados de infravermelho próximo para uma grande amostra de fusões de galáxias em diferentes estados. Com o novo conjunto de dados, o Dr. U visa "entender como a natureza da formação de estrelas nucleares e da atividade AGN pode mudar à medida que um sistema galáctico progride através da interação".
Os resultados serão publicados no Astrophysical Journal (pré-impressão disponível aqui).
