Univerzum je prepun galaksija, milijardi na milijarde dokle god oko seže. A među ovim mnoštvom, neke galaksije se zaista ističu na spektakularan način.
To su galaksije kvazara. Pokrenuti aktivnim supermasivnim crnim rupom koji guta materijal tako ogromnom brzinom, oni sijaju nekim od najsjajnijih svetlosti u Univerzumu, osvetljavajući galaktički centar u celom elektromagnetnom spektru. Decenijama su se astronomi pitali zašto neke galaksije imaju tako ekstremnu aktivnost, a druge ne.
Sada misle da su ga razbili. Pažljivim proučavanjem obližnjih galaksija kvazara i nekvazara, tim koji predvodi astrofizičar Džoni Pirs sa Univerziteta Hertfordšir u Velikoj Britaniji zaključuje da se u većini slučajeva aktivnost kvazara pokreće kada dve galaksije započnu proces sudara. i spajanje.
Ovo nam govori da će za nekoliko milijardi godina kada Mlečni put počne da se spaja sa Andromedom, naša sopstvena galaksija verovatno postati blistavi kvazar. Nije da će Zemlja, a kamoli bilo šta iole ljudsko, verovatno biti tu da je vidi.
„Kvazari su jedan od najekstremnijih fenomena u Univerzumu, a ono što vidimo verovatno predstavlja budućnost naše galaksije Mlečni put kada se sudari sa galaksijom Andromeda za oko pet milijardi godina“, kaže astrofizičar Klajv Tadhanter sa Univerziteta Šefild u Velikoj Britaniji.
„Uzbudljivo je posmatrati ove događaje i konačno razumeti zašto se dešavaju – ali na sreću Zemlja neće biti ni blizu jedne od ovih apokaliptičnih epizoda još neko vreme.“
Crne rupe su najmračnija stvar u Univerzumu, tako da izgleda pomalo ironično da su one pokretačka snaga iza neke od najsjajnijih svetlosti koju možemo da vidimo. Ipak, iako ne možemo da vidimo samu crnu rupu – horizont događaja je, koliko znamo, neprohodan iznutra – aktivnost oko nje može postati intenzivna.
Kada se crna rupa „hrani“ materijalom u svojoj orbiti, mešavina materije ne pada jednostavno niz njeno grlo. Vrti se velikom brzinom kao voda koja kruži oko odvoda. Ekstremno trenje i gravitacija zagrevaju materijal do neverovatnih temperatura, čineći da sija svetlošću u celom spektru. Što je više materijala i što je gravitaciono polje jače, materijal proizvodi više svetlosti.
Kvazari su supermasivne crne rupe koje nagomilavaju materijal na skoro granici koliko brzo mogu da se hrane; ako bi materijal postao svetliji, spoljašnji pritisak zračenja bi premašio unutrašnju silu gravitacije, potiskujući materijal nazad u svemir. Crne rupe mogu prekoračiti ovu granicu za kratke navale vremena, ali ne i za trajnu akreciju uočenu u kvazarima.
Pitanje je, međutim, bilo odakle materijal dolazi, a ovo je bilo izazovno za proučavanje. To je zato što je proučavanje tokova materijala prema i oko galaktičkih centara kvazarskih galaksija zaista teško. Strukture su obično premale da bi se videle na udaljenosti od većine kvazara, a galaktički centri su previše svetli da bi videli mnogo detalja.
Pored toga, događaji koji pokreću aktivnost kvazara verovatno traju mnogo duže nego što aktivnost kvazara traje. To znači da za svaku kvazarsku galaksiju sa znacima okidačke aktivnosti, postoji mnogo više onih koji pokazuju iste karakteristike sa bilo kojom aktivnošću kvazara koja tek treba da počne.
Neke studije su se stoga fokusirale na populacije kvazara, iz kojih su se sudari galaksija pojavili kao mogući uzrok. Koliko god obećavali, zaključci su bili pomalo dvosmisleni. Tako su Pirs i njegove kolege preduzeli detaljnije istraživanje 48 obližnjih kvazara, u krugu od oko 3,5 milijardi svetlosnih godina, upoređujući ih sa 100 sličnih galaksija bez aktivnosti kvazara.
Otkrili su da dobre dve trećine kvazara u njihovom uzorku pokazuje znake gravitacionog poremećenja zbog susreta sa drugom galaksijom. To je tri puta veća stopa gravitacionog poremećaja koju su pronašli u galaksijama koje nisu kvazar – i verovatno, rekli su istraživači, donja granica stvarne stope poremećaja u galaksijama kvazara.
Kada se dve galaksije sudare, ogromne količine gasa se gravitaciono povlače ka supermasivnoj crnoj rupi, dajući joj prezasićenost svežeg materijala za hranjenje. Zanimljivo je da je tim otkrio da su mnogi poremećeni kvazari koje su primetili još uvek u fazi pre spajanja, što pokazuje da tokovi gasa do galaktičkog centra mogu pokrenuti aktivnost kvazara mnogo pre nego što se dva galaktička jezgra spoje.
Ipak, još uvek postoje neke praznine u našem razumevanju. Galaktičke interakcije mogu biti najčešći pokretač aktivnosti kvazara, ali postoje i drugi načini na koje se aktivnost kvazara može uključiti. I njih treba istražiti.
„Iako naši rezultati pokazuju da tokovi gasa povezani sa interakcijama galaksija mogu obezbediti dovoljne stope pada mase u centralnu supermasivu crnu rupu da bi pokrenule aktivnost kvazara čak i pre nego što su se dva jezgra spojila, neki objekti se pokreću u fazi posle spajanja“, pišu istraživači.
„Štaviše, manji deo našeg uzorka su galaksije diska koje izgledaju neometano u opservacijama dubokih slika. Stoga, sekularni procesi ponekad mogu biti sposobni da pokrenu aktivnost kvazara, čak i ako ovo nije dominantan mehanizam pri niskim crvenim pomacima.“
Istraživanje je objavljeno u Monthli Notices of the Royal Astronomical Society.
