L'excellent travail d'équipe des astronomes travaillant dans deux bandes d'ondes différentes - rayons X et optique - a conduit à la découverte d'un quasar binaire créé par une paire de galaxies fusionnées.
«C'est vraiment le premier cas dans lequel vous voyez deux galaxies distinctes, toutes deux avec des quasars, qui interagissent clairement», explique l'astronome Carnegie John Mulchaey qui a fait des observations cruciales pour comprendre la fusion de la galaxie.
«Le modèle vérifie l'origine de la fusion de ce système de quasars binaires», explique Thomas Cox, maintenant boursier aux Carnegie Observatories, en se référant aux simulations informatiques des fusions de galaxies qu'il a produites. Lorsque les galaxies modèles de Cox ont fusionné, elles ont montré des caractéristiques remarquablement similaires à ce que Mulchaey a observé dans les images de Magellan. «Cela laisse également entendre que ce type d'interaction avec les galaxies est un élément clé de la croissance des trous noirs et de la production de quasars dans notre univers», a ajouté Cox.
"Ce n'est pas parce que vous voyez deux galaxies qui sont proches l'une de l'autre dans le ciel qu'elles fusionnent", explique Mulchaey. "Mais à partir des images de Magellan, nous pouvons réellement voir les queues de marée, une de chaque galaxie, ce qui suggère que les galaxies interagissent en fait et sont en train de fusionner."
Comme le savent les lecteurs de Space Magazine, les quasars sont les centres extrêmement brillants des galaxies entourant les trous noirs supermassifs, et les quasars binaires sont des paires de quasars liés ensemble par la gravitation mutuelle des noyaux des deux galaxies hôtes. On pense que les quasars binaires, comme d'autres quasars, sont le produit de fusions de galaxies. Jusqu'à présent, cependant, les quasars binaires n'ont pas été vus dans les galaxies qui sont sans ambiguïté en train de fusionner. Mais les images d'un nouveau quasar binaire du télescope Magellan de la Carnegie Institution au Chili montrent deux galaxies distinctes avec des queues produites par les forces de marée à partir de leur attraction gravitationnelle mutuelle.
Des trous noirs supermassifs se trouvent dans les noyaux de la plupart, sinon de toutes, les grandes galaxies, comme notre galaxie la Voie lactée. Parce que les galaxies interagissent et fusionnent régulièrement, les astronomes ont conclu que les trous noirs supermassifs binaires étaient courants dans l'Univers, en particulier au début de son histoire (lorsque les fusions de galaxies étaient beaucoup plus courantes). Les trous noirs supermassifs ne peuvent être détectés que comme des quasars - qui sont une sorte de noyau galactique actif très lumineux (AGN) - lorsqu'ils sont en train d'accréter activement de la matière, un processus qui libère de grandes quantités d'énergie sur l'ensemble du spectre électromagnétique. Une théorie dominante des AGN ordinaires est que les fusions de galaxies déclenchent une accrétion, créant des quasars dans les deux galaxies (on pense que les AGN dans le cœur des galaxies elliptiques géantes dans les amas riches sont alimentés par un mécanisme différent, le refroidissement du flux). Parce que la plupart de ces fusions auraient eu lieu dans un passé lointain, les quasars binaires et leurs galaxies associées sont très éloignés et donc difficiles à résoudre pour la plupart des télescopes.
Le quasar binaire, nommé SDSS J1254 + 0846, a été initialement détecté par le Sloan Digital Sky Survey, un levé astronomique pluriannuel à grande échelle des galaxies et des quasars. D'autres observations de Paul Green du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics et de ses collègues utilisant l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA et des télescopes au Kitt Peak National Observatory en Arizona et au Palomar Observatory en Californie suggèrent fortement que l'objet était probablement un quasar binaire au milieu de une fusion de galaxies. Le mulchaey de Carnegie a ensuite utilisé le télescope Baade-Magellan de 6,5 mètres à l'observatoire de Las Campanas au Chili pour obtenir des images plus profondes et une spectroscopie plus détaillée des galaxies fusionnées.
L'article du Journal astrophysique sur cet objet est: «SDSS J1254 + 0846: Un quasar binaire pris dans l'acte de fusion» (Paul J. Green et al 2010 ApJ 710 1578-1588; arXiv: 1001.1738 est la préimpression).
Source: Carnegie Institution for Science
