Kreditna slika: Chandra
Nova slika snimljena rendgenskim opservatorijom Chandra pružila je jedan od najboljih pogleda na dvije galaksije slične našoj vlastitoj Mliječnoj stazi usred sudara. Sve galaksije, uključujući i našu, prošli su u prošlosti kroz takvo spajanje, pa ova slika pomaže astronomima da shvate kako je Svemir došao kao danas. Galaksije su započele svoj spor sudar prije 10 milijuna godina i već su stvorile područja intenzivnog stvaranja zvijezda i eventualno mogu stvoriti supermasiranu crnu rupu.
NASA-in je opservatorij Chandra pružao najbolju rendgensku sliku još dvije galaksije nalik Mliječnom Putu usred čeličnog sudara. Budući da su sve galaksije - uključujući i našu - mogle pretrpiti spajanja, to daje uvid u to kako je svemir izgledao kao danas.
Astronomi vjeruju da je mega spajanje u galaksiji poznatoj kao Arp 220 pokrenulo formiranje ogromnog broja novih zvijezda, poslalo udarne valove koji prolaze kroz intergalaktički prostor i moglo bi dovesti do stvaranja supermasivne crne rupe u središtu novog konglomerata galaksija. Podaci Chandra također sugeriraju da je spajanje ove dvije galaksije započelo tek prije 10 milijuna godina, što je u astronomskom smislu kratko vrijeme.
"Promatranja Chandra pokazuju da se stvari zaista pobrkaju kada se dvije galaksije nađu jedna u drugu punom brzinom", rekao je David Clements s Imperial Collegea iz Londona, jedan od članova tima uključenih u studiju. „Događaj utječe na sve, od stvaranja masivnih crnih rupa do rasipanja teških elemenata u svemir.“
Arp 220 smatra se prototipom za razumijevanje kakvih je stanja bilo u ranom svemiru, kada su se, vjerovatno, masivne galaksije i supermasivne crne rupe formirale od brojnih sudara galaksija. Na relativno bližoj udaljenosti od oko 250 milijuna svjetlosnih godina, Arp 220 najbliži je primjer "ultra-svjetlosne" galaksije, koja odašilje trilijun puta više zračenja od našeg Sunca.
Slika Chandra prikazuje svijetlu središnju regiju u struku užarenog oblaka višemilijunskog plina u sat staklu. Izletjevši iz galaksije stotinama tisuća milja na sat, super zagrijan kao tvori "supervetar", za koji se mislilo da je to posljedica eksplozivne aktivnosti nastale stvaranjem stotina milijuna novih zvijezda.
Dalje, prostirući se na udaljenosti od 75 000 svjetlosnih godina, gigantski su udjeli vrućeg plina koji bi mogli biti galaktički ostaci uđeni u intergalaktički prostor ranim udarcem sudara. Hoće li se režnjevi i dalje širiti u svemir ili će pasti natrag u Arp 220, nije poznato.
Središte Arp 220 posebno je zanimljivo. Promatranja Chandra omogućila su astronomima da precizno odrede izvor rendgenskih zraka na točnom mjestu jezgre jedne od galaksija prije spajanja. Drugi bliži izvor rendgenskih zraka u blizini može se podudarati s jezgrom drugog ostatka galaksije. Izlazna snaga rendgenskih zraka ovih točkastih izvora veća je od očekivane za zvjezdane crne rupe koje potječu od suputničkih zvijezda. Autori pretpostavljaju da bi do tih izvora mogli doći zbog supermasivne crne rupe u središtima galaksija koje se spajaju.
Ova dva ostatka izvora relativno su slaba i pružaju snažne dokaze koji podupiru teoriju da je izuzetna svjetlost Arpa 220 - oko sto puta veća od naše galaksije Mliječni put - zbog brze brzine stvaranja zvijezda, a ne zbog aktivnog, supermasivna crna rupa u sredini.
Međutim, za nekoliko stotina milijuna godina, ova bi se snaga mogla promijeniti. Dvije masivne crne rupe mogle bi se stopiti u središnju supermasivnu crnu rupu. Ovaj novi raspored mogao bi prouzrokovati da mnogo više plina padne u središnju crnu rupu, stvarajući izvor energije jednak ili veći od onog zbog stvaranja zvijezda.
"Neobična koncentracija izvora rendgenskih zraka u samom središtu Arpa 220 sugerira da bismo mogli promatrati rane faze stvaranja supermasivne crne rupe i eventualni porast snage aktivnog galaktičkog jezgra", rekao je Jonathan McDowell iz Harvard-Smithsonian Center za astrofiziku, Cambridge, MA, još jedan član tima koji proučava Arp 220.
Clementsu i McDowellu pridružila se ovom istraživanju međunarodna grupa istraživača iz Sjedinjenih Država, Velike Britanije i Španjolske. Chandra je promatrao Arp 220 24. lipnja 2000., približno 56.000 sekundi, koristeći instrument Advanced CCD imaging Spectrometer (ACIS).
ACIS je za NASA razvio Državno sveučilište Pennsylvania, University Park, PA i Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA. NASA-in centar za svemirske letove Marshall u Huntsvilleu u državi Alasa upravlja programom Chandra, a TRW, Inc., Redondo Beach, Kalifornija, glavni je izvođač radova. Smithsonijev rendgenski centar Chandra kontrolira znanost i operacije leta iz Cambridgea, Massachusetts.
