Credito d'immagine: Chandra
Una nuova immagine presa dall'Osservatorio ai raggi X di Chandra ha fornito una delle migliori viste di due galassie simili alla nostra Via Lattea nel mezzo di una collisione. Tutte le galassie, compresa la nostra, hanno attraversato questo tipo di fusione in passato, quindi questa immagine aiuta gli astronomi a capire come l'Universo è arrivato a sembrare oggi. Le galassie hanno iniziato la loro lenta collisione 10 milioni di anni fa e hanno già creato regioni di intensa formazione stellare e potrebbero eventualmente creare un buco nero supermassiccio.
L'Osservatorio dei raggi X Chandra della NASA ha fornito la migliore immagine a raggi X di due galassie simili alla Via Lattea nel mezzo di una collisione frontale. Dal momento che tutte le galassie - compresa la nostra - potrebbero aver subito delle fusioni, ciò fornisce una visione di come l'universo è arrivato ad apparire come oggi.
Gli astronomi credono che la mega fusione nella galassia conosciuta come Arp 220 abbia innescato la formazione di un numero enorme di nuove stelle, inviato onde d'urto che rimbombano nello spazio intergalattico e che potrebbero eventualmente portare alla formazione di un buco nero supermassiccio al centro del nuovo conglomerato galassia. I dati di Chandra suggeriscono anche che la fusione di queste due galassie è iniziata solo 10 milioni di anni fa, un breve periodo in termini astronomici.
"Le osservazioni di Chandra mostrano che le cose si incasinano quando due galassie si incontrano a tutta velocità", ha dichiarato David Clements dell'Imperial College di Londra, uno dei membri del team coinvolti nello studio. "L'evento influisce su tutto, dalla formazione di enormi buchi neri alla dispersione di elementi pesanti nell'universo".
Arp 220 è considerato un prototipo per comprendere come fossero le condizioni nell'universo primordiale, quando presumibilmente si formarono galassie enormi e buchi neri supermassicci da numerose collisioni di galassie. Ad una distanza relativamente vicina di circa 250 milioni di anni luce, Arp 220 è l'esempio più vicino di una galassia "ultra-luminosa", che emette un trilione di volte più radiazioni del nostro Sole.
L'immagine di Chandra mostra una brillante regione centrale nella vita di una nuvola luminosa a forma di clessidra di gas multimilionario. Precipitandosi fuori dalla galassia a centinaia di migliaia di miglia all'ora, il surriscaldato forma un "super vento", ritenuto dovuto all'attività esplosiva generata dalla formazione di centinaia di milioni di nuove stelle.
Più lontano, che copre una distanza di 75.000 anni luce, vi sono giganteschi lobi di gas caldo che potrebbero essere residui galattici gettati nello spazio intergalattico dal primo impatto della collisione. Non è noto se i lobi continueranno a espandersi nello spazio o a ricadere in Arp 220.
Il centro di Arp 220 è di particolare interesse. Le osservazioni di Chandra hanno permesso agli astronomi di individuare una sorgente di raggi X nella posizione esatta del nucleo di una delle galassie pre-fusione. Un'altra fonte di raggi X più debole nelle vicinanze potrebbe coincidere con il nucleo dell'altro residuo di galassia. L'emissione di raggi X di queste fonti puntiformi è maggiore del previsto per i buchi neri stellari che si accumulano dalle stelle compagne. Gli autori suggeriscono che queste fonti potrebbero essere dovute a buchi neri supermassicci ai centri delle galassie che si fondono.
Queste due fonti residue sono relativamente deboli e forniscono una forte evidenza a sostegno della teoria secondo cui la straordinaria luminosità dell'Arp 220 - circa cento volte quella della nostra galassia della Via Lattea - è dovuta al rapido tasso di formazione stellare e non a un'attiva, buco nero supermassiccio al centro.
Tuttavia, in poche centinaia di milioni di anni, questo equilibrio di potere potrebbe cambiare. I due enormi buchi neri potrebbero fondersi per produrre un buco nero supermassiccio centrale. Questa nuova disposizione potrebbe far cadere molto più gas nel buco nero centrale, creando una fonte di energia pari o superiore a quella dovuta alla formazione stellare.
"L'insolita concentrazione di sorgenti di raggi X proprio nel centro di Arp 220 suggerisce che potremmo osservare le prime fasi della creazione di un buco nero supermassiccio e l'eventuale ascesa al potere di un nucleo galattico attivo", ha dichiarato Jonathan McDowell di l'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, MA, un altro membro del team che studia Arp 220.
Clements e McDowell si sono uniti a questa ricerca da un gruppo internazionale di ricercatori provenienti da Stati Uniti, Regno Unito e Spagna. Chandra osservò Arp 220 il 24 giugno 2000, per circa 56.000 secondi usando lo strumento ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer).
ACIS è stato sviluppato per la NASA dalla Pennsylvania State University, University Park, PA, e dal Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA. Il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, gestisce il programma Chandra e TRW, Inc., Redondo Beach, California, è l'appaltatore principale. Il centro radiografico Chandra di Smithsonian controlla le operazioni scientifiche e di volo da Cambridge, Massachussets.
