Galassie in Fusione e Buchi Neri

Galassie in Fusione e Buchi Neri

I buchi neri vantano la fama popolare di voraci divoratori di materia; in realtà stelle, gas e polveri possono orbitare attorno ad un buco nero per lunghi periodi di tempo, fino a che uno sconvolgimento importante trascina all’interno il materiale.

La fusione di due galassie è un evento di questo tipo. Quando le galassie si fondono e i loro buchi neri centrali si avvicinano uno all’altro, il gas e la polvere nelle vicinanze vengono spinti all’interno dei rispettivi buchi neri. Una quantità enorme di energia viene rilasciata man mano che il materiale spiraleggia rapidamente verso il buco nero affamato, che diviene ciò che gli astronomi chiamano nucleo galattico attivo (active galactic nucleus, AGN).

Uno studio realizzato utilizzando il telescopio NuSTAR della NASA dimostra che nella fase avanzata delle fusioni galattiche cade una così gran quantità di gas e polveri verso il buco nero che l’AGN estremamente brillante ne viene ricoperto. L’effetto combinato della gravità delle due galassie rallenta le velocità rotazionali del gas e della polvere che altrimenti potrebbero orbitare liberamente e questa perdita di energia fa sì che il materiale cada verso il buco nero.

“Più avanzato è il processo di fusione, più il nucleo galattico attivo sarà ricoperto”, ha detto Claudio Ricci, a guida dello studio pubblicato su Monthly Notices Royal Astronomical Society. “Le galassie che sono ben avanti nel processo di fusione sono completamente avvolte in un involucro di gas e polvere”.

Ricci ed i suoi colleghi hanno osservato l’emissione di raggi X ad alta energia da 52 galassie, circa la metà delle quali erano in stadi avanzati di fusione. Dal momento che
NuSTAR è molto sensibile nel rilevare i raggi X a più alta energia, è stato fondamentale nello stabilire quanta luce fuggisse dalla sfera di gas e polveri che ricopriva il nucleo galattico attivo.

I ricercatori hanno confrontato le osservazioni di NuSTAR con dati dei telescopi Chandra e Swift della NASA e di XMM-Newton dell’ESA, che osservano raggi X ad energia inferiore. Se vengono rilevati raggi X ad alta energia provenienti da una galassia, ma non raggi X a bassa energia, questo è un segnale della presenza di un nucleo galattico attivo pesantemente oscurato.

Lo studio contribuisce a confermare l’idea che un buco nero nel nucleo galattico attivo divora gran parte del materiale quando è avvolto in gas e polveri durante le fasi avanzate di una fusione, e che di conseguenza cresce rapidamente nel corso di questo processo, incrementando la nostra comprensione delle complesse relazioni tra un buco nero e la galassia che lo ospita.
[ Barbara Bubbi ]

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6841

L’immagine raffronta buchi neri in crescita in due differenti tipologie di galassie. A destra, nel caso di una galassia in processo di fusione, una sfera di materiale oscura il buco nero.
Credit: National Astronomical Observatory of Japan