Un equip d’astrònoms ha estat testimoni, per primera vegada, d’una violenta col·lisió còsmica en què una galàxia travessa una altra amb una intensa radiació. Els seus resultats, publicats a la revista Nature, mostren que aquesta radiació redueix la capacitat de la galàxia ferida per formar noves estrelles.
Aquest nou estudi ha combinat observacions del Very Large Telescope de l’Observatori Europeu Austral (VLT de l’ESO) i de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i revela tots els detalls crus d’aquesta batalla galàctica.
En les profunditats més llunyanes de l’univers, dues galàxies es troben immerses en una intensa batalla. Una vegada i una altra, xoquen a velocitats de 500 km/s en un curs violent de col·lisió, tot propinant-se cops de passada abans de retirar-se i preparar-se per a un altre atac. «Per això anomenem aquest sistema la “justa còsmica”», explica Pasquier Noterdaeme, coautor de l’estudi i investigador de l’Institut d’Astrofísica de París i del Laboratori Chileno-Francès d’Astronomia a Xile, en referència als combats medievals.
Però aquests cavallers galàctics no tenen gaire d’honorables, i un d’ells té un avantatge molt injust: utilitza un quàsar per perforar el seu oponent amb una llança de radiació.
Els quàsars són els nuclis lluminosos d’algunes galàxies distants, alimentats per forats negres supermassius i que alliberen enormes quantitats de radiació. Tant els quàsars com les fusions de galàxies eren molt més comuns als primers milers de milions d’anys de l’univers. Per aquest motiu, la comunitat astronòmica mira cap al passat remot amb telescopis potents per observar-los.
La llum d’aquesta «justa còsmica» ha trigat més d’11.000 milions d’anys a arribar fins a nosaltres, de manera que la veiem tal com era quan l’univers només tenia el 18 % de la seva edat actual.
Imatge real del contingut de gas molecular de dues galàxies implicades en una col·lisió còsmica. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) | S. Balashev i P. Noterdaeme et al.
«Aquí veiem per primera vegada l’efecte directe de la radiació d’un quàsar sobre l’estructura interna del gas d’una galàxia que, d’altra manera, seria una galàxia normal», explica el codirector de l’estudi, Sergei Balashev, investigador de l’Institut Ioffe de Sant Petersburg (Rússia).
Les noves observacions indiquen que la radiació alliberada pel quàsar trenca els núvols de gas i pols de la galàxia i deixa només les regions denses de menor mida. És probable que aquestes regions siguin massa petites per formar estrelles, cosa que transforma dràsticament aquesta galàxia ferida, deixant-la amb molt poques zones de formació estel·lar.
Però aquesta víctima galàctica no és l’única que pateix una transformació. Balashev explica que «es creu que aquestes fusions aporten enormes quantitats de gas als forats negres supermassius que resideixen als centres de les galàxies». En aquesta «justa còsmica», noves reserves de combustible es posen a l’abast del forat negre que alimenta el quàsar. A mesura que el forat negre s’alimenta, el quàsar pot continuar el seu atac destructiu.
Per a aquest estudi s’han utilitzat ALMA i l’instrument X-shooter del VLT de l’ESO, tots dos situats al desert d’Atacama, a Xile. L’alta resolució d’ALMA ha ajudat l’equip a distingir clarament les dues galàxies que es fusionen, que estan tan properes que, en observacions anteriors, semblaven un sol objecte.
Amb el X-shooter, s’ha analitzat la llum del quàsar a mesura que travessava la galàxia. Això ha permès a l’equip estudiar els efectes que pateix la galàxia per causa de la radiació del quàsar en aquesta lluita còsmica.
Observacions amb telescopis encara més grans i potents podrien revelar més informació sobre col·lisions com aquesta. Tal com diu Noterdaeme, un telescopi com el Extremely Large Telescope de l’ESO «sens dubte ens permetrà avançar molt més en l’estudi d’aquest i altres sistemes, per entendre millor l’evolució dels quàsars i el seu efecte sobre les galàxies amfitriones i les veïnes».
Referència:
Balashev, S. et al. “Quasar radiation transforms the gas in a merging companion Galaxy” Nature (2025).
Drets: Creative Commons.