La storia di un buco nero raccontata da un “blob”

Due particolari strutture cosmiche rivelano la storia di un notevole cambiamento nel comportamento di un buco nero supermassiccio in una galassia lontana. Utilizzando i dati dell’osservatorio Chandra della NASA e di altri telescopi gli astronomi stanno raccogliendo indizi su un “blob” cosmico e una bolla gassosa, elementi che potrebbero rivelarsi un modo nuovo di analizzare la passata attività di un buco nero gigante e il suo effetto sulla galassia che lo ospita.

Il “blob” verde smeraldo, una nota struttura cosmica chiamata anche “Hanny’s Voorwerp” (“oggetto di Hanny” in olandese) si trova a circa 650 milioni di anni luce dalla Terra. Questo oggetto è stato scoperto nel 2007 da Hanny van Arkel come parte del progetto chiamato Galaxy Zoo. Gli astronomi ritengono che una raffica di radiazione X e ultravioletta prodotta da un buco nero supermassiccio al centro della galassia IC 2497 (a soli 200.000 anni luce di distanza) abbia eccitato gli atomi di ossigeno in una nube gassosa, fornendo al blob verde il suo bagliore smeraldo. Allo stato attuale il buco nero sta crescendo lentamente e in pratica non emetterebbe abbastanza radiazioni da provocare un simile bagliore.

Tuttavia la distanza della nube verde da IC 2497 è abbastanza grande cosicchè potremmo osservare una risposta ritardata, o un’eco dell’attività passata di un buco nero in rapida crescita, che avrebbe prodotto grandi quantità di radiazioni da materiale in caduta, alimentando un quasar. Se il buco nero in passato stava crescendo a un tasso molto più elevato e poi ha rallentato drasticamente negli ultimi 200.000 anni, il bagliore del blob verde potrebbe essere coerente con l’attuale attività ridotta del buco nero.

In questo scenario, il blob dovrebbe diventare molto più debole in un lontano futuro, dal momento che livelli inferiori di radiazioni raggiungerebbero la nube. In questa nuova immagine composita di IC 2497 (oggetto in alto) e del blob verde (in basso), i raggi X da Chandra sono mostrati in viola e i dati ottici del telescopio spaziale Hubble sono in colore rosso, verde e blu.

Le nuove osservazioni di Chandra mostrano che il buco nero produce ancora una grande quantità di energia, anche se non genera più radiazione intensa come quella emessa da un quasar. La prova di questo cambiamento nell’attività del buco nero proviene dal gas caldo nel centro di IC 2497 rilevato da Chandra. Il centro dell’emissione di raggi X mostra gas più freddo, che gli astronomi interpretano come una bolla nel gas. Gli astronomi sospettano questa bolla possa essersi formata quando una coppia di getti provenienti dal buco nero ha spazzato via il gas caldo.

In questo scenario, l’energia prodotta dal buco nero è cambiata da quella prodotta da un quasar, irradiata in un fascio ampio, all’emissione più concentrata sotto forma di getti collimati di particelle, coerentemente con l’emissione radio osservata in questa sorgente. Questi cambiamenti nel comportamento sono osservabili in buchi neri di massa stellare con una massa di circa dieci volte quella solare e si svolgono nel corso di poche settimane. Il fatto che il buco nero in IC 2497 abbia una massa molto più grande implica cambiamenti molto più graduali, nel corso di migliaia di anni.

[ Barbara Bubbi ]

http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/a-black-hole-story-told-by-a-cosmic-blob-and-bubble.html

Image Credit: X-ray: NASA/CXC/ETH Zurich/L. Sartori et al, Optical: NASA/STScI