Uitstekend teamwerk van astronomen die in twee verschillende golfbanden werken - röntgen en optisch - heeft geleid tot de ontdekking van een binaire quasar die wordt gecreëerd door een paar samenvoegende sterrenstelsels.
"Dit is echt het eerste geval waarin je twee afzonderlijke sterrenstelsels ziet, beide met quasars, die duidelijk met elkaar in wisselwerking staan", zegt Carnegie-astronoom John Mulchaey die observaties cruciaal maakte om de fusie van de melkwegstelsels te begrijpen.
"Het model verifieert de oorsprong van de fusie voor dit binaire quasarsysteem", zegt Thomas Cox, nu een fellow bij de Carnegie Observatories, verwijzend naar computersimulaties van de samenvoegende sterrenstelsels die hij produceerde. Toen Cox's modelstelsels samensmolten, vertoonden ze kenmerken die opmerkelijk veel leken op wat Mulchaey in de Magellan-beelden waarnam. "Het laat ook zien dat dit soort interactie tussen sterrenstelsels een sleutelcomponent is van de groei van zwarte gaten en de productie van quasars in ons hele universum," voegde Cox eraan toe.
"Alleen al omdat je twee sterrenstelsels dicht bij elkaar in de lucht ziet, wil nog niet zeggen dat ze samensmelten", zegt Mulchaey. "Maar van de Magellan-beelden kunnen we eigenlijk getijdenstaarten zien, één uit elk sterrenstelsel, wat suggereert dat de sterrenstelsels in feite met elkaar in wisselwerking staan en bezig zijn samen te smelten."
Zoals de lezers van Space Magazine weten, zijn quasars de extreem heldere centra van sterrenstelsels die superzware zwarte gaten omringen, en binaire quasars zijn paren van quasars die met elkaar zijn verbonden door de onderlinge gravitatie van de kernen van de twee gaststelsels. Binaire quasars worden, net als andere quasars, verondersteld het product te zijn van fusies van sterrenstelsels. Tot dusver zijn binaire quasars echter niet gezien in sterrenstelsels die ondubbelzinnig bezig zijn met fuseren. Maar afbeeldingen van een nieuwe binaire quasar van de Magellan-telescoop van de Carnegie-instelling in Chili tonen twee verschillende sterrenstelsels met staarten die worden geproduceerd door getijdenkrachten uit hun wederzijdse aantrekkingskracht.
Superzware zwarte gaten bevinden zich in de kernen van de meeste, zo niet alle, grote sterrenstelsels, zoals ons sterrenstelsel de Melkweg. Omdat sterrenstelsels regelmatig interageren en samensmelten, hebben astronomen geconcludeerd dat binaire superzware zwarte gaten in het heelal veel voorkwamen, vooral tijdens de vroege geschiedenis (toen fusies van sterrenstelsels veel vaker voorkwamen). Superzware zwarte gaten kunnen alleen worden gedetecteerd als quasars - dat is een soort zeer lichtgevende actieve galactische kern (AGN) - wanneer ze actief materie aan het opnemen zijn, een proces dat enorme hoeveelheden energie vrijgeeft over het hele elektromagnetische spectrum. Een toonaangevende theorie van gewone AGN's is dat fusies van melkwegstelsels accretie veroorzaken, waardoor quasars ontstaan in beide sterrenstelsels (AGN's in de harten van de gigantische elliptische sterrenstelsels in rijke clusters worden verondersteld te worden gevoed door een ander mechanisme, koelstroom). Omdat de meeste van dergelijke fusies in het verre verleden zouden zijn gebeurd, zijn binaire quasars en hun bijbehorende sterrenstelsels erg ver weg en daarom moeilijk op te lossen voor de meeste telescopen.
De binaire quasar, genaamd SDSS J1254 + 0846, werd aanvankelijk gedetecteerd door de Sloan Digital Sky Survey, een meerjarig, grootschalig astronomisch onderzoek van sterrenstelsels en quasars. Verdere observaties door Paul Green van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics en collega's die NASA's Chandra's X-ray Observatory en telescopen gebruiken bij Kitt Peak National Observatory in Arizona en Palomar Observatory in Californië suggereren sterk dat het object waarschijnlijk een binaire quasar was in het midden van een fusie van sterrenstelsels. Carnegie's Mulchaey gebruikte vervolgens de 6,5 meter hoge Baade-Magellan-telescoop op het Las Campanas-observatorium in Chili om diepere beelden en meer gedetailleerde spectroscopie van de samenvoegende sterrenstelsels te verkrijgen.
Het Astrophysical Journal-artikel over dit object is: "SDSS J1254 + 0846: een binaire quasar gevangen in de handeling van het samenvoegen" (Paul J. Green et al. 2010 ApJ 710 1578-1588; arXiv: 1001.1738 is de voordruk).
Bron: Carnegie Institute for Science
