Buchi neri e interazione con la galassia ospite

Osservazioni dell’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hanno rivelato nuovi indizi sul modo in cui i buchi neri supermassicci interagiscono con le galassie che li ospitano.

Si ritiene che i nuclei galattici attivi, i centri estremamente luminosi di alcune galassie, brillino come risultato dell’accrescimento di gas da parte di un buco nero supermassiccio al loro centro.

È stato a lungo ipotizzato che la radiazione e il materiale in uscita, che spesso prende la forma di un enorme getto radio bipolare emesso nell’ambiente circostante, influenzi la galassia che ospita il buco nero, avendo un impatto sul tasso di formazione stellare e sull’evoluzione della galassia. Questo feedback è stato suggerito alternativamente come meccanismo per innescare la formazione stellare, estinguerla, e influenzare la crescita di galassie massicce.

I dettagli di questo processo, tuttavia, non sono ancora ben compresi, in parte perché è difficile ottenere osservazioni dettagliate di come i deflussi interagiscano con il gas galattico circostante. Ora un team di scienziati guidati da Helen Russell (Institute of Astronomy in Cambridge, UK) ha pubblicato i risultati di una nuova osservazione del gas in una galassia massiccia nel centro dell’ammasso della Fenice.

L’Ammasso della Fenice, un gruppo di galassie assai attive nella formazione stellare, è il cluster più luminoso nei raggi X mai osservato. La galassia centrale dell’ammasso è particolarmente attiva: produce una quantità di stelle pari a 500-800 masse solari per anno.

La formazione stellare nella galassia è sostenuta da un’enorme riserva di freddo gas molecolare, circa 20 miliardi di masse solari. Questa riserva rifornisce anche il buco nero centrale della galassia, alimentando i potenti getti radio che si estendono nella galassia e soffiano gigantesche bolle nel gas caldo.

Le osservazioni di ALMA di questa riserva mostrano che gli estesi filamenti di gas molecolare si avvolgono attorno alle periferie delle bolle radio. Questi filamenti abbracciano 30-60 migliaia di anni luce e hanno una massa di vari miliardi di masse solari. Le osservazioni suggeriscono che il gas si muova in un flusso ordinato attorno alla bolla.

Il team suggerisce che le nubi di gas molecolare siano state gonfiate dalle bolle radio man mano che si estendono o che si siano formate per instabilità causate dalle bolle in espansione.

In entrambi i casi i dati forniscono una chiara conferma che i getti del buco nero influenzano la posizione e il moto del gas freddo nella galassia circostante. Questo dimostra come i buchi neri supermassicci possano interagire con le galassie che li ospitano.

http://aasnova.org/2017/02/24/alma-explores-how-supermassive-black-holes-talk-to-their-galaxies/

Nell’immagine la galassia attiva Centaurus A

Credit [X-ray: NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al.; Sub-mm: MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al.; Optical: ESO/WFI]