上のハッブル画像は、Mrk 273として知られる奇妙な銀河を示しています。赤外線の明るい中心と13万光年にわたって宇宙に伸びる長い尾を含む奇妙な形は、銀河間の融合を強く示しています。
近赤外線の観測により、複数のコンポーネントを持つ核が明らかになりましたが、そのような光景の詳細は、長年の間、塵によって不明瞭のままでした。ハワイに本拠を置くケック望遠鏡からのさらなるデータにより、天文学者はこの天体が銀河同士の融合の結果であり、赤外線の明るい中心が2つの活動的な銀河核からなることを確認しました。
すべての銀河の中心には超巨大ブラックホールがあります。その名前はエキサイティングに聞こえますが、私たちの超大規模なブラックホール、Sgr A *はかなり静止しています。しかし、すべての中心に 早い 銀河はその反対に迫っています：アクティブな銀河核（略してAGN）。近くの宇宙にもAGNはたくさんありますが、問題は、これらのブラックホールがいつ、どのようにしてアクティブになるのかということです。
答えを見つけるために、天文学者たちは銀河の合体に注目しています。 2つの銀河が衝突すると、超大質量ブラックホールが結合銀河の中心に向かって落下し、バイナリブラックホールシステムになります。この段階では、それらは静止ブラックホールのままですが、すぐにアクティブになる可能性があります。
「銀河の中心にある静止したブラックホールに物質が付着すると、銀河のサイズが大きくなり、核が「オン」になり、活動状態になるイベントが発生します」と、Vivian U博士は、スペースマガジンに語った。 「銀河の相互作用は、前駆銀河のガス状物質が角運動量を失い、システムの中心に向かって漏らすための手段を提供するため、AGNのトリガーに役割を果たすと考えられています。ただし、マージシステムでこのトリガーが発生する方法とタイミングを正確に特定することは困難でした。」
2つのブラックホールが最終的に合体する前にAGNが「オン」になる可能性があることは知られていますが、いつ発生するかは不明です。かなりの数のシステムがデュアルAGNをホストしていません。その場合、同期点火が発生するかどうかはわかりません。
Mrk 273は、研究するための強力な例を提供します。チームは、塵を通過するためにケック望遠鏡で近赤外線装置を使用しました。また、補償光学により、地球の大気によって引き起こされるぼやけの影響が取り除かれ、地上からハッブル宇宙望遠鏡に一致する、はるかにきれいな画像が可能になりました。
「重要なのは、高度な後期銀河合併システムであるMrk 273が、まだ完全に合体していない前駆銀河から2つの核をホストしていることです」とU博士は説明します。2つの超大質量ブラックホールの存在は、 2つの原子核を取り囲む急速に回転するガス円盤。
「私たちが観察するコリメートされた流出（典型的なAGN署名）によって証明されるように、両方の核はすでにオンになっています」とDr. Uは私に言った。両方の超大質量ブラックホールから放出されるそのような大量のエネルギーは、Mrk 273がデュアルAGNシステムであることを示唆しています。これらのエキサイティングな結果は、銀河の合併がどのようにして超大質量ブラックホールを「オンにする」かを理解する上で重要なステップを示しています。
チームは、さまざまな合流状態での銀河合体の大規模なサンプルの近赤外線データを収集しました。新しいデータセットを使用して、U博士は「相互作用を通じて銀河系が進行するにつれて、核星形成とAGN活動の性質がどのように変化するかを理解すること」を目的としています。
結果はAstrophysical Journalで公開されます（プレプリントはこちらから入手できます）。
