03 Dic 2021 Un Buco Nero Gigante per una Mini-Galassia
Gli astronomi hanno individuato un buco nero insolitamente massiccio, quasi quanto quello al centro della Via Lattea, nel cuore di una galassia nana satellite della nostra, chiamata Leo I. La scoperta potrebbe rivelarsi fondamentale per raffinare le teorie a disposizione sulla crescita dei buchi neri e sull’evoluzione delle galassie.
Il team ha deciso di studiare le caratteristiche di Leo I per le sue peculiarità. È una galassia nana sferoidale situata a circa 820.000 anni luce dalla Terra ed è una delle galassie satelliti della Via Lattea più lontane da noi. A differenza di gran parte delle galassie nane nei nostri dintorni, Leo I, 30 volte più piccola della Via Lattea, non contiene grandi quantità di materia oscura. I ricercatori hanno ricavato la densità della materia oscura nella galassia, valutandone i cambiamenti dai bordi esterni al centro. Queste valutazioni derivano dalla misurazione dell’influenza gravitazionale data dalla presenza di materia oscura sulle stelle: più rapidamente si muovono, più materia oscura racchiudono entro la loro orbita. Il moto stellare, infatti, può essere influenzato dalla presenza di materia oscura. In particolare, il team ha valutato se la densità di materia oscura aumentava verso il centro galattico e se le misurazioni ricavate coincidevano con quelle effettuate utilizzando vecchi dati di telescopi combinati con modelli a computer.
I ricercatori, guidati da María José Bustamante dell’University of Texas, Austin, hanno utilizzato lo strumento VIRUS-W montato sul Harlan J. Smith Telescope all’Osservatorio McDonald per effettuare le misurazioni. In seguito hanno realizzato modelli sofisticati implementati con supercomputer. “I modelli suggeriscono decisamente la necessità della presenza di un buco nero al centro; non è necessario ipotizzare una gran quantità di materia oscura”, afferma Karl Gebhardt, tra gli autori dello studio. “Abbiamo una galassia molto piccola che sta precipitando verso la Via Lattea, e il suo buco nero è quasi massiccio come quello della nostra galassia”, un risultato senza precedenti, dovuto a una misurazione accurata del moto delle stelle vicino al centro della galassia. La quantità di materia dedotta contenuta all’interno dell’orbita delle stelle è risultata tale da suggerire la presenza di un buco nero gigante.
La scoperta può aiutare gli astronomi a studiare l’evoluzione delle galassie, dal momento che “non esiste spiegazione per la presenza di questo tipo di buco nero in galassie nane sferoidali”, afferma Bustamante. “Se la massa del buco nero in Leo I è così grande, questo potrebbe spiegare la crescita dei buchi neri nelle galassie massicce”, aggiunge Gebhardt. In effetti le piccole galassie come Leo I vengono inglobate in galassie più grandi e, quando ciò avviene, i buchi neri delle galassie più piccole si fondono con quelli delle compagne maggiori, aumentandone la massa. Lo studio è pubblicato su The Astrophysical Journal.
Nell’immagine rappresentazione simulata di un buco nero
Credit SXS Lensing
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