תמונת האבל למעלה מציגה גלקסיה מוזרה, המכונה Mrk 273. הצורה המוזרה - כולל המרכז הבהיר האינפרא אדום והזנב הארוך המשתרע לחלל במשך 130 אלף שנות אור - מעיד מאוד על מיזוג בין הגלקסיות.
תצפיות כמעט אינפרא אדום חשפו גרעין עם מספר מרכיבים, אך במשך שנים הפרטים של מראה כזה נותרו מעורפלים באבק. עם נתונים נוספים מטלסקופ קק, שבסיסו בהוואי, אסטרונומים אימו כי אובייקט זה הוא תוצאה של מיזוג בין גלקסיות, כאשר המרכז המואר באינפרא אדום מורכב משני גרעינים גלקטיים פעילים - גרעינים זוהרים בעוצמה המופעלת על ידי חורים שחורים סופר-מסיביים.
במרכז כל גלקסיה בודדת נמצא חור שחור סופר-מסיבי. בעוד שהשם נשמע מרגש, החור השחור העל-מסיבי שלנו, Sgr A * די שקט. אבל במרכז כל אחת מוקדם הגלקסיה מתנשאת להפך: גרעינים גלקטיים פעילים (AGN בקיצור). גם ביקום הסמוך יש המון AGN, אך נשאלת השאלה: כיצד ומתי הופכים החורים השחורים הללו לפעילים?
כדי למצוא את התשובה אסטרונומים בוחנים מיזוג גלקסיות. כאשר שתי גלקסיות מתנגשות, החורים השחורים העל-מסיביים נופלים לעבר מרכז הגלקסיה הממוזגת, וכתוצאה מכך מערכת חור שחור בינארי. בשלב זה הם נותרים חורים שחורים שקטים, אך ככל הנראה הם יפעלו בקרוב.
"השבתת החומר על חור שחור שקט במרכז הגלקסיה תאפשר לו לצמוח בגודלו, מה שמוביל לאירוע בו הגרעין" נדלק "ויהיה פעיל", ד"ר ויויאן U, מחבר מוביל בנושא מחקר, אמר מגזין Space. "מכיוון שהאינטראקציה בין הגלקסיה מספקת אמצעים לחומרים גזיים בגלקסיות של אב-האבנים לאבד מומנטום זוויתי ומשפכים לכיוון מרכז המערכת, ישנה חשיבות למלא תפקיד בהפעלת AGN. עם זאת, קשה היה להצביע במדויק כיצד ומתי במערכת מיזוג ההפעלה הזו מתרחשת. "
אמנם ידוע ש- AGN יכול "להידלק" לפני ההתגברות הסופית של שני החורים השחורים, אך לא ידוע מתי זה יקרה. לא מעט מערכות אינן מארחות AGN כפול. לאלו שכן, איננו יודעים אם מתרחש הצתה סינכרונית או לא.
Mrk 273 מספק דוגמא עוצמתית ללימוד. הצוות השתמש במכשירים כמעט אינפרא אדום בטלסקופ של קק כדי לחקור את העפר. אופטיקה אדפטיבית גם הסירה את השפעות הטשטוש הנגרמות על ידי האטמוספרה של כדור הארץ, ומאפשרת תמונה נקייה בהרבה - התאמה לטלסקופ החלל האבל, מהאדמה.
"קו האגרוף הוא שמרק 273, מערכת מיזוג גלקסיות מתקדמת בשלב מאוחר, מארחת שני גרעינים מהגלקסיות של אביהן שעדיין לא התגבשו לחלוטין", מסביר ד"ר יו. ניתן להבחין בנוכחותם של שני חורים שחורים סופר-מסיביים מ דיסקי הגז המסתובבים במהירות המקיפים את שני הגרעינים.
"שני הגרעינים כבר הופעלו כפי שמעידים את היציאה הקולמטית (חתימת AGN טיפוסית) שאנחנו רואים", אמר לי ד"ר יו. כמות כה גבוהה של אנרגיה המשתחררת משני החורים השחורים העל-מסיביים מרמזת כי Mrk 273 היא מערכת AGN כפולה. תוצאות מרגשות אלו מסמנות שלב מכריע בהבנת האופן שבו מיזוגים גלקסיים עשויים "להדליק" חור שחור-מסיבי.
הצוות אסף נתונים כמעט אינפרא אדום עבור מדגם גדול של מיזוגים גלקסיים במצבים שונים המתמזגים. עם מערך הנתונים החדש, ד"ר U שואף "להבין כיצד אופי היווצרות הכוכבים הגרעיניים ופעילות ה- AGN עשויים להשתנות ככל שמערכת הגלקסיה מתקדמת דרך האינטראקציה."
התוצאות יפורסמו בכתב העת Astrophysical (ההדפסה המקדימה זמינה כאן).
