Estudian la fusión de tres galaxias en el universo con dos núcleos activos

El descubrimiento en proceso de fusión de tres galaxias con dos núcleos activos potencialmente ofrece nueva información sobre las fusiones de agujeros negros y la formación de galaxias.

La Vía Láctea y muchas otras galaxias del universo se formaron a través de colisiones y fusiones con otras galaxias. Estas colisiones determinan la forma y composición de la galaxia resultante y desencadenan la formación de estrellas y nuevos agujeros negros. Pero son eventos violentos y de alta energía que pueden ser difíciles de estudiar. Desenredar lo que sucede cuando las galaxias se fusionan ayuda a los científicos a comprender las fuerzas que dan forma al universo.

Un análisis reciente de una región súper brillante del cielo a 800 millones de años luz de distancia revela una fusión de galaxias triple que involucra tres tipos diferentes de galaxias, incluidas dos que probablemente contienen agujeros negros supermasivos llamados núcleos galácticos activos (AGN).

Este nuevo hallazgo, dirigido por el estudiante graduado en astronomía de la Universidad de Maryland, Jonathan Williams, brinda una oportunidad única para estudiar múltiples interacciones galácticas con gran detalle. Williams presentó el análisis de este sistema de tres galaxias en la reunión 238 de la Sociedad Astronómica Estadounidense.

"Lo emocionante de este hallazgo es que combina múltiples fenómenos en un sistema", dijo Williams en un comunicado. "Esto nos da la oportunidad de comprender la dinámica de cada uno de estos sistemas y su interacción con mucho mejor detalle que nunca".

Además de proporcionar información sobre lo que sucede cuando las galaxias chocan, el hallazgo proporciona una visión poco común de una fusión que involucra al menos uno, y posiblemente dos, AGN. En los últimos años, los astrónomos han podido observar fusiones de agujeros negros con una frecuencia cada vez mayor. Pero la mayoría de las veces, tales observaciones han involucrado agujeros negros más pequeños, no el AGN supermasivo que se encuentra en el centro de las galaxias.

"La capacidad de estudiar una fusión triple con al menos un AGN con tanto detalle es realmente asombrosa", dijo el profesor de Astronomía de la UMD Richard Mushotzky, coautor del estudio. "Este hallazgo puede revelar detalles sobre cómo las galaxias activas podrían activarse y sirven como guía para comprender cómo los agujeros negros supermasivos pueden unirse y fusionarse".

La galaxia más austral del sistema parece ser una galaxia Seyfert, una clase de galaxias con un disco giratorio de material que cae hacia adentro hacia un AGN. La segunda galaxia en el nuevo sistema puede pertenecer a una clase de galaxias llamadas galaxias LINER, que significa región de línea de emisión nuclear de baja ionización. Con forma de espirales o discos, las galaxias LINER no son tan brillantes como las galaxias Seyfert, pero muchos astrónomos creen que también contienen AGN en sus núcleos.

La tercera galaxia del sistema parece ser una galaxia enana que viaja en una trayectoria perpendicular a la línea de visión de la Tierra. A diferencia de las galaxias que viajan hacia la Tierra o se alejan de ella, esta galaxia dejó un rastro visible de polvo y gas que puede servir como una especie de línea de tiempo que los científicos pueden usar para reconstruir lo que sucedió a lo largo de su viaje.

Según Williams, los datos de las galaxias Seyfert y LINER no son sencillos, y cada una muestra algunas características que son más comunes en otros tipos de galaxias. A través de un análisis más detallado, Williams espera comprender qué significan estas señales mixtas y los diferentes procesos que ocurren cuando estas galaxias interactúan.

"Las galaxias fusionadas son desordenadas, y están sucediendo muchas cosas en este sistema", dijo Williams, "pero debido al rastro de polvo y gas de esa galaxia enana, tenemos una buena cantidad de información sobre lo que ha sucedido como estos los sistemas han interactuado. Y hay mucho más por hacer a medida que averiguamos qué está sucediendo y cómo se está moviendo todo en este sistema ".

Para realizar el estudio, Williams analizó la radiación emitida por el sistema en múltiples espectros. Estudió las emisiones de ondas de radio recolectadas por Atacama Large Millimeter / submillimeter Array en Chile y la instalación de Very Large Array Radio Telescope en Nuevo México. Analizó la radiación óptica e infrarroja cercana recolectada por el Observatorio Europeo Austral en Chile y el Observatorio W.M. Keck en Hawai, respectivamente, así como las observaciones del Observatorio de rayos X Chandra, basado en satélites.

Williams planea agregar datos del telescopio Hubble a futuros análisis de la fusión de tres galaxias.

"Cuanto más podamos aprender sobre lo que está sucediendo y comprender qué pasa con estos sistemas a medida que interactúan, mejor podremos identificar estos eventos en el futuro y comprender las fuerzas que crearon las galaxias que vemos en el universo hoy", dijo Williams.