Кредит зображення: Чандра
Нове зображення, зроблене рентгенівською обсерваторією Чандра, дало один з найкращих видів двох галактик, подібних до нашого Чумацького Шляху в умовах зіткнення. Всі галактики, включаючи нашу власну, раніше пройшли через таке злиття, тому цей образ допомагає астрономам зрозуміти, як всесвіт виглядав, як він сьогодні. Галактики розпочали своє повільне зіткнення 10 мільйонів років тому і вже створили регіони інтенсивного утворення зірок і, зрештою, можуть створити надмасивну чорну діру.
Рентгенівська обсерваторія Чандра НАСА забезпечила найкраще рентгенівське знімки з двох галактик, подібних до Чумацького Шляху, в умовах головної зіткнення. Оскільки всі галактики, включаючи нашу власну, можливо, зазнали злиття, це дає уявлення про те, як виглядав Всесвіт, як це відбувається сьогодні.
Астрономи вважають, що мегазлиття в галактиці, відоме як Arp 220, спровокувало утворення величезної кількості нових зірок, посилало ударні хвилі, що бурчать по міжгалактичному простору, і, можливо, може призвести до утворення надмасивної чорної діри в центрі нового конгломерата галактика. Дані Чандри також говорять про те, що злиття цих двох галактик почалося лише 10 мільйонів років тому, недовго в астрономічному плані.
"Спостереження Чандри показують, що справи дійсно заплутуються, коли дві галактики набігають одна на одну на повній швидкості", - сказав Девід Кліментс з Імперського коледжу, Лондон, один із членів команди, що брали участь у дослідженні. "Подія впливає на все - від утворення масивних чорних дір до розпорошення важких елементів у Всесвіт".
Arp 220 вважається прототипом для розуміння того, які умови були у ранньому Всесвіті, коли масивні галактики і надмасивні чорні діри були імовірно утворені численними зіткненнями галактик. На відносно недалекій відстані близько 250 мільйонів світлових років Arp 220 є найближчим прикладом "ультрасвітової" галактики, що виділяє в трильйон разів більше випромінювання, ніж наше Сонце.
Зображення Чандри показує яскравий центральний регіон на поясі сяючої хмари, що має форму годинного скла у багатомільйонному газі. Вибігаючи з галактики зі швидкістю сотні тисяч миль на годину, супернагрітий, як утворює «надвітровий вітер», вважається наслідком вибухонебезпечної активності, що генерується утворенням сотень мільйонів нових зірок.
Далі, простягаючись на відстані 75000 світлових років, - це гігантські долі гарячого газу, які могли бути галактичними залишками, що потрапили в міжгалактичний простір при ранньому ударі зіткнення. Чи продовжуватимуть часточки розширюватися в космос або потрапляти назад в Arp 220, невідомо.
Особливий інтерес представляє центр Arp 220. Спостереження Чандри дозволили астрономам точно встановити джерело рентгенівського випромінювання в точному розташуванні ядра однієї з галактик, що попередньо злилися. Ще одне слабке джерело рентгенівських променів поблизу може збігатися з ядром іншого залишку галактики. Вихідна потужність рентгенівського випромінювання цих точкових джерел більша, ніж очікувалося, для зоряних чорних дір, що виникають від супутніх зірок. Автори припускають, що ці джерела можуть бути наслідком надмасивних чорних дір у центрах галактик, що зливаються.
Ці два залишкові джерела є відносно слабкими і дають вагомі докази на підтвердження теорії про те, що надзвичайна світність Арп 220 - приблизно в сто разів більша від нашої галактики Чумацький Шлях - обумовлена швидкою швидкістю утворення зірок, а не активною, надмасивна чорна діра в центрі.
Однак через кілька сотень мільйонів років цей баланс сил може змінитися. Дві масивні чорні діри можуть зливатися, утворюючи центральну надмасивну чорну діру. Ця нова композиція може спричинити потрапляння набагато більше газу в центральну чорну діру, створюючи джерело живлення, рівне або більше, ніж джерело утворення зірки.
"Незвичайна концентрація джерел рентгенівських променів у самому центрі Arp 220 говорить про те, що ми могли спостерігати на ранніх етапах створення надмасивної чорної діри та можливого підйому потужності активного галактичного ядра", - сказав Джонатан МакДауелл з Гарвард-Смітсоніанський центр астрофізики, Кембридж, Массачусетс, інший член команди, що вивчає Arp 220.
Клементс та МакДауелл приєдналися до цього дослідження міжнародною групою дослідників із США, Великобританії та Іспанії. 24 червня 2000 року Чандра спостерігала Arp 220 протягом приблизно 56000 секунд за допомогою інструменту Advanced Advanced Imaging Spectrometer (ACIS).
ACIS був розроблений для NASA Державним університетом Пенсільванії, Університетським парком, штат Пенсільванія та Массачусетським технологічним інститутом, Кембридж, штат Массачусетс. Центр космічних польотів Маршалла НАСА в Хантсвілі, штат Алабама, керує програмою "Чандра", а TRW, Inc., Редрондо Біч, Каліфорнія - головний підрядник. Рентгенологічний центр Смітсоніана контролює наукові та льотні операції з Кембриджу, штат Массачусетс.
