La Sfuggente Via di Mezzo dei Buchi Neri

10 Ago 2018 La Sfuggente Via di Mezzo dei Buchi Neri

Decine e decine di buchi neri rivelati come piccoli puntini in questa ripresa contenente dati dell’osservatorio a raggi X Chandra. Nuove analisi forniscono ulteriori prove dell’esistenza dei buchi neri di taglia intermedia, oggetti sinora sfuggenti. I risultati combinati di due diversi studi aiutano gli astronomi a comprendere come enormi buchi neri supermassicci, individuati nel giovane Universo, abbiano potuto crescere così rapidamente.

Grazie alla survey COSMOS Legacy, sono stati assemblati i dati di alcuni dei telescopi più potenti del mondo. Questa immagine del telescopio Chandra mostra raggi X a bassa energia in rosso, a energia media in verde e ad alta energia in blu. La gran parte dei puntini colorati nella ripresa sono buchi neri. I dati del telescopio spaziale Spitzer sono in grigio, mentre l’inserto mostra una rappresentazione artistica di un buco nero attivo, in crescita al centro di una galassia.

Due nuovi studi hanno utilizzato la survey COSMOS-Legacy e altri dati dell’osservatorio spaziale a raggi X Chandra per cercare indipendentemente buchi neri di massa intermedia, una categoria di buchi neri finora sfuggente, con massa significativamente maggiore dei buchi neri stellari, derivanti dal collasso di stelle massicce, ma molto inferiore a quella dei buchi neri supermassicci. Un team di ricercatori ha identificato 40 buchi neri che divorano attivamente materia in galassie nane. Dodici di questi oggetti estremi sono localizzati a distanze superiori a 5 miliardi di anni luce dalla Terra, mentre il più remoto si trova a ben 10,9 miliardi di anni luce da noi. Gran parte delle sorgenti sono probabilmente buchi neri di massa intermedia con masse tra 10.000 e 100.000 volte quella del Sole.

Un secondo team ha scoperto un campione importante di possibili buchi neri intermedi in galassie più vicine alla Terra. Tra questi il più distante si trova a circa 2,8 miliardi di anni luce da noi, mentre circa il 90 percento dei candidati buchi neri si annidano a non oltre 1,3 miliardi di anni luce di distanza. Il team ha individuato 305 galassie con buchi neri di massa inferiore a 300.000 masse solari. Le osservazioni di Chandra e del telescopio XMM-Newton dell’ESA relative a una piccola parte di questo campione dimostrano che circa la metà dei 305 buchi neri candidati potrebbero essere realmente tali. Dieci di questi buchi neri hanno una massa tra 40.000 e 300.000 volte quella solare.

I buchi neri di massa intermedia potrebbero spiegare come enormi buchi neri supermassicci siano riusciti a formarsi non molto tempo dopo il Big Bang. Una possibile spiegazione è che i buchi neri supermassicci crescano nel corso del tempo a partire da “semi” costituiti da piccoli buchi neri, con massa un centinaio di volte quella solare. Alcuni di questi semi potrebbero fondersi per formare buchi neri intermedi. Un’altra spiegazione è che si formino molto rapidamente dal collasso di una gigantesca nube di gas con massa centinaia di migliaia di volte quella solare. I risultati dei due studi sono stati pubblicati su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e su The Astrophysical Journal.
[ Barbara Bubbi ]

Credit: X-ray: NASA/CXC/ICE/M.Mezcua et al.; Infrared: NASA/JPL-Caltech; Illustration: NASA/CXC/A.Hobart

https://phys.org/news/2018-08-happy-medium-black-holes.html

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