La fusión de dos galaxias crea un quásar binario

Un equipo de astrónomos ha encontrado la primera evidencia clara de un quásar binario dentro de un par de galaxias que se están fusionando de manera muy activa. Los quásares son núcleos galácticos extremadamente brillantes que envuelven a agujeros negros supermasivos, y los quásares binarios son pares de quásares que se orbitan mutuamente.

Los quásares binarios, como otros quásares, se cree que son el producto de la fusión de galaxias. Hasta ahora, sin embargo, ningún quásar binario había sido observado en alguna galaxia que estuviera inequívocamente en pleno acto de fusión. Esa situación ha cambiado con las imágenes de un quásar binario captadas por un telescopio del Instituto Carnegie de Magallanes en Chile. Estas imágenes muestran dos galaxias distintas con 'colas', producidas por las fuerzas de marea de su mutua atracción gravitatoria.

"Este es realmente el primer caso en que se ven dos galaxias separadas, ambas con quásares, que interactúan claramente de forma recíproca", explica el astrónomo de Carnegie John Mulchaey, quien hizo observaciones fundamentales para la comprensión de la fusión de las galaxias.

La mayoría de las grandes galaxias -si no todas-, tales como la nuestra, la Vía Láctea, albergan un agujero negro supermasivo en sus centros. Dado que las galaxias interactúan y se fusionan con cierta regularidad, los astrónomos han supuesto que los agujeros negros binarios supermasivos son comunes en el Universo, especialmente durante un pasado remoto. Los agujeros negros sólo pueden ser detectados como quásares justo cuando están experimentando una activa acreción de materia, un proceso que libera vastas cantidades de energía. La teoría más aceptada es que las fusiones entre galaxias activan la acreción, creando quásares en ambas galaxias. Como la mayoría de estas fusiones debe haberse producido en el pasado lejano, los quásares binarios y sus galaxias asociadas que hoy en día son observables en dicha etapa debido al desfase temporal por el viaje que su luz ha tenido que hacer hasta llegar a nosotros, están muy lejos y por lo tanto resultan difíciles de captar con un nivel aceptable de detalle por la mayoría de los telescopios.

El quásar binario, denominado SDSS J1254+0846, fue detectado inicialmente por el programa Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Observaciones posteriores del equipo de Paul Green, del Centro Harvard-Smithsonian para la Astrofísica, usando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y telescopios del Observatorio Nacional de Kitt Peak en Arizona y del Observatorio Palomar en California, indicaron que el objeto era probablemente un quásar binario en medio de una fusión de galaxias. Mulchaey, del Instituto Carnegie, usó entonces el telescopio de 6,5 metros Baade-Magallanes en el observatorio de Las Campanas en Chile para obtener imágenes más profundas y una espectroscopia más detallada de las galaxias en fusión.

Thomas Cox corroboró esta conclusión utilizando simulaciones por ordenador de tales galaxias. Cuando las galaxias se fusionaron en el modelo de Cox, mostraron características muy similares a lo que Mulchaey había observado en las imágenes de Magallanes. "El modelo verifica el origen de la fusión de este sistema de quásar binario", dice. "También sugiere que este tipo de interacción galaxia es un componente clave del crecimiento de un agujero negro y la producción de quásares en todo el Universo."

Imagen: Esta imagen óptica de SDSS J1254+0846 fue obtenida el 22 de mayo de 2009 con la cámara IMACS del Telescopio Magellan/Baade en el Observatorio Las Campanas en Chile. Muestra los dos núcleos brillantes de los quásares, así como los brazos generados por la fuerza de marea de la fusión de las galaxias.
Vídeo: Se trata de la película de una simulación matemática que muestra la fusión de dos galaxias similares a SDSS J1254+0846, en un lapso de tiempo de 3,6 millones de años. Este modelo de las dos galaxias y quásares se asemeja a la imagen obtenida con el telescopio Magallanes.

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