เครดิตภาพ: จันทรา
ภาพใหม่ที่ถ่ายโดยหอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์เป็นหนึ่งในมุมมองที่ดีที่สุดของกาแลคซีสองแห่งที่คล้ายกับทางช้างเผือกของเราในท่ามกลางการปะทะกัน กาแลคซีทั้งหมดรวมถึงของเราเองได้ผ่านการควบรวมกิจการแบบนี้มาแล้วดังนั้นภาพนี้ช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจว่าจักรวาลมาเป็นอย่างไรในวันนี้ กาแลคซีเริ่มการปะทะกันอย่างช้าๆเมื่อ 10 ล้านปีก่อนและได้สร้างภูมิภาคที่มีการก่อตัวดาวฤกษ์อย่างรุนแรงและในที่สุดก็อาจสร้างหลุมดำมวลมหาศาล
หอดูดาวเอ็กซ์เรย์จันทราของนาซ่าให้ภาพเอกซ์เรย์ที่ดีที่สุด แต่เป็นกาแลคซีที่คล้ายกับกาแลคซีทางช้างเผือกสองแห่งท่ามกลางการปะทะกันที่เกิดขึ้นจริง เนื่องจากกาแลคซีทั้งหมด - รวมถึงของเราเอง - อาจมีการควบรวมกิจการนี่เป็นข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับว่าจักรวาลมาถึงอย่างไรในแบบที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน
นักดาราศาสตร์เชื่อว่าการรวมตัวของ mega ในกาแลคซีที่รู้จักกันในชื่อ Arp 220 ก่อให้เกิดการก่อตัวของดาวฤกษ์ใหม่จำนวนมากส่งคลื่นกระแทกที่ดังกึกก้องไปทั่วอวกาศและอาจนำไปสู่การก่อตัวของหลุมดำมวลมหาศาลในใจกลางกลุ่มใหม่ กาแล็กซี ข้อมูลจันทรายังแนะนำว่าการรวมตัวกันของกาแลคซีทั้งสองเริ่มต้นเมื่อ 10 ล้านปีก่อนซึ่งเป็นช่วงเวลาสั้น ๆ ในแง่ดาราศาสตร์
“ การสังเกตของจันทราแสดงให้เห็นว่าสิ่งต่าง ๆ เกิดความสับสนเมื่อกาแลคซีสองแห่งวิ่งเข้าหากันด้วยความเร็วเต็มที่” เดวิดเคลเมนท์แห่งวิทยาลัยอิมพีเรียลลอนดอนหนึ่งในสมาชิกในทีมที่เกี่ยวข้องในการศึกษากล่าว “ เหตุการณ์ดังกล่าวส่งผลกระทบต่อทุกสิ่งตั้งแต่การก่อตัวของหลุมดำขนาดใหญ่ไปจนถึงการกระจายตัวของธาตุหนักสู่จักรวาล”
Arp 220 นั้นถือว่าเป็นต้นแบบเพื่อทำความเข้าใจว่าเงื่อนไขเป็นอย่างไรในเอกภพยุคแรกเมื่อกาแลคซีขนาดใหญ่และหลุมดำมวลมหาศาลถูกก่อตัวขึ้นโดยการชนของกาแลคซีจำนวนมาก ด้วยระยะทางที่ค่อนข้างใกล้เคียงประมาณ 250 ล้านปีแสง Arp 220 เป็นตัวอย่างที่ใกล้เคียงที่สุดของกาแลคซี“ ส่องสว่างเป็นพิเศษ” ซึ่งเป็นกาแลคซีที่ให้การแผ่รังสีมากเท่ากับดวงอาทิตย์ของเรา
ภาพจันทราแสดงพื้นที่ภาคกลางที่สว่างที่เอวของเมฆที่ส่องแสงในชั่วโมงแก้วที่มีก๊าซหลายล้านล้านองศา เมื่อซุปเปอร์กาแล็กซี่พุ่งออกจากกาแลคซีไปหลายร้อยไมล์ต่อชั่วโมงซึ่งก่อตัวเป็น“ ซุปเปอร์วินด์” ซึ่งคิดว่าเป็นเพราะกิจกรรมระเบิดที่เกิดขึ้นจากการก่อตัวของดาวดวงใหม่หลายร้อยล้านดวง
ไกลออกไปซึ่งประกอบไปด้วยระยะทาง 75,000 ปีแสงเป็นก๊าซร้อนขนาดยักษ์ที่อาจเป็นกาแลคซีที่หลงเหลืออยู่ถูกเหวี่ยงออกไปสู่อวกาศอวกาศโดยผลกระทบจากการชนในช่วงแรก ไม่ว่าก้อนจะยังคงขยายสู่อวกาศหรือถอยกลับไปสู่ Arp 220 ไม่เป็นที่รู้จัก
จุดศูนย์กลางของ Arp 220 เป็นที่สนใจเป็นพิเศษ การสำรวจจันทราอนุญาตให้นักดาราศาสตร์ระบุแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ในตำแหน่งที่แน่นอนของนิวเคลียสของหนึ่งในกาแลคซีก่อนการควบรวม แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่ใกล้เคียงอีกดวงหนึ่งอาจใกล้เคียงกับนิวเคลียสของกาแลคซีที่เหลืออยู่ กำลังขับ X-ray ของแหล่งกำเนิดคล้ายจุดเหล่านี้มากกว่าที่คาดไว้สำหรับหลุมดำที่เป็นดาวฤกษ์ที่มาจากดาวข้างเคียง ผู้เขียนแนะนำว่าแหล่งข้อมูลเหล่านี้อาจเป็นเพราะหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซีที่ทำการรวมกัน
แหล่งที่เหลือสองแห่งนี้ค่อนข้างอ่อนแอและให้หลักฐานที่ชัดเจนเพื่อสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าความส่องสว่างพิเศษของ Arp 220 - ประมาณหนึ่งร้อยเท่าของกาแลคซีทางช้างเผือกของเรา - เนื่องจากอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์อย่างรวดเร็วและไม่ใช่การเคลื่อนไหว หลุมดำมวลยวดยิ่งตรงกลาง
อย่างไรก็ตามในอีกไม่กี่ร้อยล้านปีความสมดุลของพลังงานนี้อาจเปลี่ยนไป หลุมดำขนาดใหญ่สองแห่งสามารถรวมกันเพื่อสร้างหลุมดำมวลมหาศาลที่อยู่ตรงกลาง การจัดเรียงแบบใหม่นี้อาจทำให้ก๊าซจำนวนมากตกลงไปในหลุมดำกลางทำให้เกิดแหล่งพลังงานเท่ากับหรือมากกว่านั้นเนื่องจากการก่อตัวดาวฤกษ์
“ ความเข้มข้นที่ผิดปกติของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ในใจกลาง Arp 220 แสดงให้เห็นว่าเราสามารถสังเกตช่วงแรกของการสร้างหลุมดำมวลมหาศาลและการเพิ่มขึ้นของพลังงานของนิวเคลียสกาแลกติกในที่สุด” Jonathan McDowell จาก ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนเคมบริดจ์แมสซาชูเซตส์สมาชิกอีกคนของทีมกำลังศึกษา Arp 220
Clements และ McDowell เข้าร่วมในการวิจัยนี้โดยกลุ่มนักวิจัยนานาชาติจากสหรัฐอเมริกาสหราชอาณาจักรและสเปน จันทราสังเกตการณ์ Arp 220 ในวันที่ 24 มิถุนายน 2000 เป็นเวลาประมาณ 56,000 วินาทีโดยใช้เครื่องมือ Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS)
ACIS ได้รับการพัฒนาสำหรับ NASA โดย Pennsylvania State University, University Park, PA และสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์, Cambridge, MA ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลของนาซ่าในฮันต์สวิลล์, อะลา. จัดการโปรแกรมจันทราและ TRW, Inc. , เรดอนโดบีชรัฐแคลิฟอร์เนียเป็นผู้รับเหมารายใหญ่ ศูนย์เอ็กซ์เรย์จันทราของสมิ ธ โซเนียนควบคุมวิทยาศาสตร์และการบินจากเคมบริดจ์
