تُظهر صورة هابل أعلاه مجرة غريبة ، تُعرف باسم Mrk 273. الشكل الغريب - بما في ذلك مركز الأشعة تحت الحمراء والذيل الطويل الممتد إلى الفضاء لمدة 130 ألف سنة ضوئية - يشير بقوة إلى اندماج بين المجرات.
كشفت الملاحظات القريبة من الأشعة تحت الحمراء عن نواة ذات مكونات متعددة ، ولكن لسنوات طويلة ظلت تفاصيل مثل هذا المنظر محجوبة بالغبار. مع المزيد من البيانات من Keck Telescope ، ومقرها في هاواي ، تحقق الفلكيون من أن هذا الكائن هو نتيجة اندماج بين المجرات ، مع مركز مشرق بالأشعة تحت الحمراء يتكون من نواتين مجرتين نشطتين - نوى مضيئة للغاية مدعومة بفتحات سوداء فائقة.
يوجد في وسط كل مجرة ثقب أسود فائق الكتلة. في حين أن الاسم يبدو مثيرًا ، فإن الثقب الأسود الهائل Sgr A * هادئ جدًا. ولكن في مركز كل مبكرا المجرة تلوح بالعكس: نواة مجرة نشطة (AGN باختصار). هناك الكثير من AGN في الكون القريب أيضًا ، ولكن السؤال المطروح: كيف ومتى تصبح هذه الثقوب السوداء نشطة؟
من أجل إيجاد الإجابة يبحث الفلكيون عن دمج المجرات. عندما تتصادم مجرتان ، تسقط الثقوب السوداء الهائلة باتجاه مركز المجرة المدمجة ، مما يؤدي إلى نظام ثقب أسود ثنائي. في هذه المرحلة ، تظل الثقوب السوداء هادئة ، ولكن من المرجح أن تصبح نشطة قريبًا.
دكتور فيفيان يو ، المؤلف الرئيسي في الدراسة ، قال لمجلة الفضاء. "نظرًا لأن تفاعل المجرة يوفر وسائل للمواد الغازية في المجرات السلف لفقدان الزخم الزاوي والممرات نحو مركز النظام ، يُعتقد أنه يلعب دورًا في تشغيل AGN. ومع ذلك ، كان من الصعب تحديد كيف ومتى يحدث هذا في نظام الدمج بالضبط. "
في حين أنه من المعروف أن AGN يمكن أن "يتم تشغيله" قبل الاندماج النهائي للفتحتين الأسودتين ، فإنه من غير المعروف متى سيحدث هذا. عدد قليل من الأنظمة لا تستضيف AGN مزدوج. بالنسبة لأولئك الذين يفعلون ، لا نعرف ما إذا كان الاشتعال المتزامن يحدث أم لا.
يوفر Mrk 273 مثالاً قويًا للدراسة. استخدم الفريق أدوات قريبة من الأشعة تحت الحمراء على منظار كيك من أجل فحص الغبار. كما أزلت البصريات التكيفية التأثيرات الضبابية التي يسببها الغلاف الجوي للأرض ، مما سمح لصورة أنظف بكثير - مطابقة تلسكوب هابل الفضائي ، من الأرض.
يوضح دكتور يو: "يمكن التعرف بسهولة على وجود ثقبين فائقين للغاية من Mrk 273 ، وهو نظام اندماج مجرات متقدم في مرحلة متأخرة ، نواتين من المجرات السلفية التي لم تتجمع بالكامل بعد". الأقراص الغازية سريعة الدوران التي تحيط بالنواتين.
قال لي الدكتور يو: "لقد تم تشغيل كلتا النوى بالفعل كما يتضح من التدفقات الخارجية المتوازنة (توقيع AGN النموذجي) التي نلاحظها". تشير هذه الكمية العالية من الطاقة المنبعثة من كل من الثقوب السوداء الهائلة إلى أن Mrk 273 هو نظام AGN مزدوج. تمثل هذه النتائج المثيرة خطوة حاسمة في فهم كيفية "اندماج" عمليات اندماج المجرات في ثقب أسود فائق الكتلة.
جمع الفريق بيانات قريبة من الأشعة تحت الحمراء لعينة كبيرة من عمليات اندماج المجرات في حالات دمج مختلفة. مع مجموعة البيانات الجديدة ، يهدف الدكتور يو إلى "فهم كيفية تغير طبيعة تكوين النجم النووي ونشاط AGN مع تقدم نظام المجرة من خلال التفاعل."
سيتم نشر النتائج في مجلة Astrophysical Journal (النسخة التمهيدية متوفرة هنا).
