Estas simulaciones muestran la fusión de dos galaxias espirales similares a la Vía Láctea, una de ellas con una masa doble de la otra, incluyendo la fusión final de sus respectivos superagujeros negros y la formación de una galaxia elíptica final, con una duración total de 2000 millones de años.
Los discos galácticos iniciales están en equilibrio, con propiedades similares a las observadas, con una protuberancia esférica central, un superagujero negro central y un halo de materia oscura.
Conforme los halos orbitan entre sí, las galaxias pierden momento cinético por fricción que adquiere la materia oscura, lo que provoca que acrecen sus agujeros negros centrales hasta colisionar.
Este proceso lleva mucho gas hacia el centro de cada galaxia por lo que los respectivos agujeros negros y su disco de acreción crecen.
Dicha zona se convierte en una cuna de estrellas aunque se mantienen muy pequeños respecto al tamaño global de la galaxia, por lo que aparece una zona a su alrededor de gran formación de nuevas estrellas.
Tras la fusión de los superagujeros negros, el gas que le rodea se calienta provocando un viento galáctivo que expulsa de forma explosiva el gas que está más frío. Cuando la formación de nuevas estrellas finaliza, el sistema se relaja y evoluciona hacia una galaxia elíptica típica.
Las animaciones muestran la evolución del gas, cuya temperatura se codifica con colores de 104 K (azul) a ~106 K (rojo), y la evolución de las estrellas, cuya edad media se codifica con colores de 107 años (azul) a ~109 años (rojo). El brillo de los colores codifica la densidad estelar superficial, en escala logarítmica, claro.
Las simulaciones por ordenador de la colisión entre galaxias nos presentan resultados que se parecen mucho a las imágenes de galaxias en colisión que nos ofrece el telescopio espacial Hubble de la NASA. Este vídeo muestra algunos ejemplos.
En mi opinión, es realmente espectacular el parecido entre los resultados de las simulaciones por ordenador y las imágenes.
La simulación es de Chris Mihos (Case Western Reserve University) y Lars Hernquist (Harvard University) y ha sido extraída de “Hubble Studies Different Stages in the Collision Between Galaxies.”
La dinámica de las colisiones galácticas está controlada fundamentalmente por la interacción entre sus superagujeros negros, como muestra esta simulación de Tiziana Di Matteo, Volker Springel, y Lars Hernquist. La simulación muestra la distribución del gas en las dos galaxias, con el color indicando la temperatura y el brillo la densidad.
El vídeo está extraído de la web “Galaxy collisions awaken dormant black holes,” información complementaria del artículo técnico T. Di Matteo, V. Springel, L. Hernquist, “Energy Input from Quasars Regulates the Growth and Activity of Black Holes and Their Host Galaxies,” Nature 433: 604-607, 10 February 2013.
Todos estos vídeos y más aparecen en la “Video Gallery: Galactic Mergers,” Science 328: 576-578, 30 April 2013, que acompaña al artículo de Joel Primack, “Astronomy: Hidden Growth of Supermassive Black Holes in Galaxy Mergers,” Perspectives, Science 328: 576-578, 30 April 2013.
Todo indica que la colisión de galaxias produce la fusión de sus superagujeros negros y la aparición de un cuásar que inicialmente está oculto por el gas y el polvo producido durante la colisión.
Unos 100 millones de años más tarde, el cuásar se hace visible al emitir chorros transversales del material que lo oscurecía. Esta es la conclusión más importante del interesante artículo técnico de Ezequiel Treister et al., “Major Galaxy Mergers and the Growth of Supermassive Black Holes in Quasars,” Reports, Science 328: 600-602, 30 April 2013, que muchos ya conoceréis por que se publicó originalmente en Science Express el 25 de marzo de 2013.
