Crédito de la imagen: Chandra.
Una nueva imagen tomada por el Observatorio de Rayos X Chandra ha proporcionado una de las mejores vistas de dos galaxias similares a nuestra propia Vía Láctea en medio de una colisión. Todas las galaxias, incluida la nuestra, han pasado por este tipo de fusión en el pasado, por lo que esta imagen ayuda a los astrónomos a comprender cómo se ve el Universo como se ve hoy. Las galaxias comenzaron su lenta colisión hace 10 millones de años y ya han creado regiones de intensa formación estelar y eventualmente pueden crear un agujero negro supermasivo.
El Observatorio de rayos X Chandra de la NASA ha proporcionado la mejor imagen de rayos X de dos galaxias similares a la Vía Láctea en medio de una colisión frontal. Dado que todas las galaxias, incluida la nuestra, pueden haber sufrido fusiones, esto proporciona una idea de cómo el universo se veía como se ve hoy.
Los astrónomos creen que la megafusión en la galaxia conocida como Arp 220 desencadenó la formación de un gran número de nuevas estrellas, envió ondas de choque a través del espacio intergaláctico y posiblemente podría conducir a la formación de un agujero negro supermasivo en el centro del nuevo conglomerado. galaxia. Los datos de Chandra también sugieren que la fusión de estas dos galaxias comenzó hace solo 10 millones de años, poco tiempo en términos astronómicos.
"Las observaciones de Chandra muestran que las cosas realmente se complican cuando dos galaxias se topan entre sí a toda velocidad", dijo David Clements, del Imperial College de Londres, uno de los miembros del equipo involucrados en el estudio. "El evento afecta todo, desde la formación de agujeros negros masivos hasta la dispersión de elementos pesados en el universo".
Se considera que Arp 220 es un prototipo para comprender cómo eran las condiciones en el universo primitivo, cuando las galaxias masivas y los agujeros negros supermasivos se formaron presumiblemente por numerosas colisiones de galaxias. A una distancia relativamente cercana de unos 250 millones de años luz, Arp 220 es el ejemplo más cercano de una galaxia "ultraluminosa", una que emite un billón de veces más radiación que nuestro Sol.
La imagen de Chandra muestra una región central brillante en la cintura de una brillante nube de gas multimillonario en forma de reloj de arena. Saliendo de la galaxia a cientos de miles de millas por hora, el supercalentamiento forma un "superviento", que se cree que se debe a la actividad explosiva generada por la formación de cientos de millones de nuevas estrellas.
Más lejos, que abarca una distancia de 75,000 años luz, hay lóbulos gigantes de gas caliente que podrían ser restos galácticos arrojados al espacio intergaláctico por el impacto temprano de la colisión. Se desconoce si los lóbulos continuarán expandiéndose en el espacio o caerán nuevamente en Arp 220.
El centro de Arp 220 es de particular interés. Las observaciones de Chandra permitieron a los astrónomos identificar una fuente de rayos X en la ubicación exacta del núcleo de una de las galaxias anteriores a la fusión. Otra fuente de rayos X más tenue cercana puede coincidir con el núcleo del resto de la galaxia. La salida de potencia de rayos X de estas fuentes puntuales es mayor de lo esperado para los agujeros negros estelares que se acumulan desde las estrellas compañeras. Los autores sugieren que estas fuentes podrían deberse a agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias fusionadas.
Estas dos fuentes remanentes son relativamente débiles y proporcionan una fuerte evidencia para respaldar la teoría de que la extraordinaria luminosidad de Arp 220, aproximadamente cien veces mayor que la de nuestra galaxia, la Vía Láctea, se debe a la rápida tasa de formación de estrellas y no a un activo, agujero negro supermasivo en el centro.
Sin embargo, en unos pocos cientos de millones de años, este equilibrio de poder puede cambiar. Los dos agujeros negros masivos podrían fusionarse para producir un agujero negro supermasivo central. Esta nueva disposición podría hacer que caiga mucho más gas en el agujero negro central, creando una fuente de energía igual o mayor que la debida a la formación de estrellas.
"La concentración inusual de fuentes de rayos X en el centro de Arp 220 sugiere que podríamos estar observando las primeras etapas de la creación de un agujero negro supermasivo y el eventual ascenso al poder de un núcleo galáctico activo", dijo Jonathan McDowell de Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, MA, otro miembro del equipo que estudia Arp 220.
Clements y McDowell se unieron en esta investigación por un grupo internacional de investigadores de Estados Unidos, Reino Unido y España. Chandra observó el Arp 220 el 24 de junio de 2000, durante aproximadamente 56,000 segundos usando el instrumento del Espectrómetro de imágenes CCD avanzado (ACIS).
ACIS fue desarrollado para la NASA por la Pennsylvania State University, University Park, PA, y el Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA. El Centro Marshall de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra, y TRW, Inc., Redondo Beach, California, es el contratista principal. El Centro de rayos X Chandra del Smithsonian controla las operaciones científicas y de vuelo desde Cambridge, Massachusetts.
