Buco Nero Leggero per la Galassia Nana

Buco Nero Leggero per la Galassia Nana

Un team guidato da Elena Gallo dell’University of Michigan ha misurato la massa del buco nero al centro della galassia nana NGC 4395. Secondo lo studio il mostruoso oggetto “pesa” circa 10.000 masse solari, un valore che lo pone nella cerchia elitaria dei rari buchi neri di massa intermedia individuati al centro di una galassia. La tecnica utilizzata nello studio, pubblicato su Nature Astronomy, può permettere di misurare più accuratamente la stazza di altri buchi neri.

“La questione rimane aperta per le galassie piccole o nane: queste galassie hanno buchi neri centrali? E se la risposta è affermativa, sono in scala in modo simile ai buchi neri supermassicci?”, spiega Gallo. “Rispondere a queste domande potrebbe aiutarci a capire il meccanismo effettivo grazie al quale si sono assemblati i buchi neri giganti durante la giovinezza dell’Universo”. Per determinare la massa del buco nero gli scienziati hanno utilizzato una tecnica chiamata mappatura del riverbero, che utilizza la riflessione della radiazione in modo simile a come si comportano i sonar con le onde sonore, mappando le profondità marine. La misura viene effettuata monitorando la radiazione emessa dal disco di accrescimento attorno al buco nero.

Quando i voraci divoratori si alimentano di materiale, sono circondati da un disco da cui traggono nutrimento, e in cui la materia via via si riscalda emettendo radiazioni luminose. All’esterno del disco, masse diffuse di gas e polveri filtrano in modo differente la radiazione emessa dalle zone più interne. In particolare la regione chiamata Broad Line Region (BLR) produce ampie righe spettrali. L’emissione dal gas in questa regione è una delle migliori fonti di informazione per dedurre la massa del buco nero centrale e il suo processo di crescita.

Misurando quanto tempo impiega la radiazione emessa dal disco di accrescimento a raggiungere la broad-line region, gli astronomi possono stimare la distanza tra il buco nero centrale e il gas nella regione, e di conseguenza dedurre la massa dell’oggetto. I dati hanno misurato un “riverbero” di 83 minuti, rivelando una distanza di 83 minuti luce tra le immediate vicinanze del buco nero e il materiale nella broad-line region. Per calcolare accuratamente la massa del buco nero, gli astronomi hanno misurato anche la velocità intrinseca del gas grazie a osservazioni del telescopio GEMINI North. Secondo lo studio la massa del buco nero risulta di circa 10.000 masse solari, un valore 40 volte inferiore rispetto a quello misurato da precedenti ricerche. “L’insieme delle galassie nane è ampiamente inesplorato per quanto riguarda le proprietà dei buchi neri nel nucleo”, conclude Gallo. “Non sappiamo ancora se ogni galassia possiede un buco nero. Il nostro studio aggiunge un nuovo membro alla famiglia di buchi neri di cui abbiamo informazioni”.

Nell’immagine la galassia nana NGC 4395
Credit T.A. Rector (University of Alaska Anchorage) and H. Schweiker (WIYN and NOAO/AURA/NSF) https://news.umich.edu/astronomers-determine-mass-of-small-black-hole-at-center-of-nearby-galaxy/