12 Gen 2022 Un Buco Nero Supermassiccio di Taglia Small
Utilizzando l’osservatorio a raggi X Chandra della NASA gli astronomi hanno individuato un buco nero con massa 200.000 volte quella solare all’interno della galassia nana Mrk 462. La scoperta può aiutare gli astronomi a svelare il mistero della crescita dei buchi neri giganti all’alba dell’Universo.
Mrk 462 è una mini-galassia, popolata da qualche centinaio di milioni di stelle. “Il buco nero in Mrk 462 é uno dei buchi neri supermassicci più piccoli mai scoperti”, afferma Jack Parker del Dartmouth College in New Hampshire, a guida dello studio. “Buchi neri come questo sono notoriamente difficili da scovare”. Conosciamo soltanto una manciata di buchi neri supermassicci molto “oscurati”, avvolti in spesse coltri di gas e polveri, in galassie nane. Nelle galassie più grandi, gli astronomi spesso individuano i buchi neri osservando la velocità del moto delle stelle nel centro galattico. Tuttavia, le galassie nane sono troppo piccole e fioche per utilizzare questo metodo.
Nell’immagine la radiazione X (in viola, nell’inserto) rilevata da Chandra nella galassia nana Mrk 462 (evidenziata dalla freccia). La ripresa di fondo mostra un’immagine nell’ottico della regione ripresa dal telescopio Pan-STARRS. Sulla sinistra sono visibili varie galassie appartenenti al gruppo galattico HCG068 (Credit: X-ray: NASA/CXC/Dartmouth Coll./J. Parker & R. Hickox; Optical/IR: Pan-STARRS)
Una tecnica alternativa è quella di cercare i segni della presenza di un buco nero in crescita, ad esempio rilevando gas riscaldato a milioni di gradi e brillante in banda X che sta precipitando nelle fauci di un buco nero. In questo studio il team ha utilizzato il telescopio a raggi X Chandra per osservare otto galassie nane che, sulla base di dati in banda ottica, avevano mostrato indizi della presenza di un buco nero attivo. Tra queste otto galassie, Mrk 462 presenta la firma evidente di un buco nero in fase di accrescimento. L’intensità insolitamente elevata di radiazione X ad alta energia rispetto a quella a bassa energia, oltre ai dati in altre lunghezze d’onda, suggeriscono che il buco nero sia pesantemente oscurato dalla presenza di gas circostante.
“Dal momento che questi buchi neri ‘sepolti’ nel gas sono ancora più difficili da individuare rispetto a quelli più esposti, aver trovato questo oggetto potrebbe implicare la presenza di buchi neri simili in molte altre galassie nane”, afferma Ryan Hickox, tra gli autori dello studio. “Questo é importante perché potrebbe aiutarci a rispondere a una delle principali questioni irrisolte in astrofisica: come hanno fatto i buchi neri a diventare così massicci all’alba dell’Universo?”. Abbiamo scoperto buchi neri con massa anche un miliardo di volte quella del Sole, che esistevano già quando il cosmo aveva un’età inferiore a un miliardo di anni. Dal punto di vista teorico, è difficile spiegare la presenza di questi buchi neri giganti in tempi primordiali, a partire dalla morte esplosiva di singole stelle massicce.
Una spiegazione alternativa prevede che nel giovane Universo si siano formati buchi neri con massa decine di migliaia di volte quella del Sole, grazie al collasso gravitazionale diretto di nubi gigantesche composte da gas e polveri. Individuare una porzione sostanziosa di galassie nane dotate di buchi neri supermassicci favorirebbe l’ipotesi che i “semi” di buchi neri derivanti dalle prime generazioni di stelle siano cresciuti in modo insolitamente rapido fino a formare oggetti con massa anche un miliardo di volte quella solare. D’altro canto, se le galassie nane dotate di buchi neri giganti si rivelassero rare eccezioni, verrebbe favorita l’ipotesi della formazione di buchi neri “pesanti” decine di migliaia di masse solari a partire dal collasso diretto di nubi primordiali. “Non possiamo trarre conclusioni sostanziali a partire da un solo esempio, ma questo risultato potrebbe incoraggiare ricerche molto più approfondite di buchi neri annidati in galassie nane”, conclude Parker.
Nell’immagine rappresentazione artistica di un buco nero supermassiccio attivo circondato da uno spesso toro di polveri
Credit ESA / V. Beckmann (NASA-GSFC)
https://chandra.si.edu/press/22_releases/press_011022.html
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