La Vittoria dei Buchi Neri sulle Galassie

La Vittoria dei Buchi Neri sulle Galassie

Secondo due nuovi studi realizzati utilizzando dati dell’osservatorio a raggi X Chandra e di altri telescopi, i buchi neri colossali crescono più rapidamente rispetto alla velocità in cui si formano le stelle nelle loro galassie. In altre parole, nella partita fra capacità delle galassie di formare nuove stelle rapidamente e impatto dei voraci mostri cosmici, vincerebbero questi ultimi.

Da molti anni gli astronomi raccolgono dati relativi alla formazione stellare nelle galassie e alla crescita dei buchi neri supermassicci nel loro centro. Fino ad oggi gli elementi a nostra disposizione suggerivano che i buchi neri e le stelle nelle galassie crescessero di pari passo. Ma in base alle nuove scoperte, realizzate dai due team di scienziati, i buchi neri crescerebbero molto più rapidamente nelle galassie massicce di quanto non facciano in quelle meno massicce. “Utilizziamo dati straordinari ripresi con vari telescopi per scoprire come si è sviluppata questa competizione cosmica”, ha detto Guang Yang della Penn State University, a guida di uno dei due studi, in corso di pubblicazione su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. In pratica, almeno per quanto riguarda le galassie più grandi, a vincere la partita sarebbero i buchi neri.

Utilizzando una vasta quantità di dati dei telescopi Chandra, Hubble e di altri osservatori, il team ha studiato il tasso di crescita dei buchi neri in galassie situate a distanze tra 4,3 e 12,2 miliardi di anni luce dalla Terra. Gli scienziati hanno calcolato il rapporto tra il tasso di crescita dei divoratori cosmici e il tasso di crescita delle stelle nelle galassie di appartenenza. Un’ipotesi comune è che questo rapporto sia più o meno costante per tutte le galassie.  Al contrario il team ha scoperto che il valore del rapporto è molto più alto per la galassie più massicce. Infatti per galassie contenenti una massa in stelle di circa 100 miliardi di masse solari, il rapporto è circa 10 volte maggiore rispetto a quello relativo a galassie con 10 miliardi di masse solari in stelle. Secondo gli autori le galassie massicce fornirebbero nutrimento al vorace buco nero centrale in modo molto più efficace rispetto alle galassie più piccole.

Un altro gruppo di scienziati riferisce in uno studio pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) di avere scoperto che la crescita dei buchi neri più massicci supera di gran lunga quella delle stelle nelle galassie che li ospitano. Mar Mezcua dell’Institut of Space Sciences in Spagna e i suoi colleghi hanno analizzato buchi neri in alcune delle galassie più brillanti e più massicce dell’Universo. Il team ha studiato 72 galassie localizzate al centro di ammassi di galassie con distanze fino a 3,5 miliardi di anni luce dalla Terra, utilizzando dati nei raggi X da Chandra e dati in banda radio dell’Australia Telescope Compact Array, del Very Large Array e del Very Long Baseline Array. Il team ha stimato le masse dei buchi neri in questi ammassi galattici utilizzando una relazione ben nota che collega la massa di un buco nero all’emissione radio associata al buco nero. Si è scoperto che le masse dei buchi neri sono dieci volte più grandi rispetto alle masse stimate con altri metodi basati sull’ipotesi che i buchi neri e le galassie crescano di pari passo.

In effetti i buchi neri sarebbero molto più grandi del previsto e quasi la metà dei mostruosi oggetti analizzati nel campione avrebbe una massa di almeno 10 miliardi di masse solari. Una simile stima pone questi oggetti estremi nella categoria dei pesi massimi, garantendo loro l’appartenenza alla classe di quelli che gli astronomi chiamano buchi neri “ultramassicci”.
[ Barbara Bubbi ]

https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/supermassive-black-holes-are-outgrowing-their-galaxies.html

L’immagine di Chandra nei raggi X (in blu) è stata combinata con una ripresa di Hubble nell’ottico e nel vicino infrarosso. Ogni sorgente individuata dal telescopio spaziale Chandra è prodotta da gas caldo in caduta verso un buco nero supermassiccio nel centro della sua galassia ospite.
Credits: NASA/CXC/Penn. State/G. Yang et al and NASA/CXC/ICE/M. Mezcua et al.; Optical: NASA/STScI; Illustration: NASA/CXC/A. Jubett