Un Colossale Buco Nero Vagante
Il telescopio Hubble ha individuato un buco nero supermassiccio che è stato espulso dal centro di una galassia distante, espulsione provocata dall’incredibile potenza di onde gravitazionali prodotte dalla fusione di due buchi neri.
Gli astronomi ritengono che questo oggetto sia un caso davvero estremo. Il buco nero vagante, con una massa di oltre un miliardo di soli, è il più massiccio mai individuato che sia stato cacciato via dalla sua abituale residenza.
I ricercatori stimano che ci sia voluta l’energia equivalente a 100 milioni di supernove esplose simultaneamente per espellere il buco nero. La spiegazione più probabile per questa energia immensa è che all’oggetto colossale sia stato “dato un calcio” da onde gravitazionali liberate dalla fusione di due grossi buchi neri al centro della galassia.
Le osservazioni di Hubble del buco nero alla deriva hanno sorpreso gli astronomi. “Quando le ho viste per la prima volta ho pensato che stavamo osservando qualcosa di molto particolare”, ha detto Marco Chiaberge dello Space Telescope Science Institute (STScI), a guida dello studio. “Quando abbiamo combinato osservazioni di Hubble, Chandra e della Sloan Digital Sky Survey, tutto puntava al medesimo scenario”.
Le immagini riprese da Hubble hanno fornito il primo indizio che la galassia 3C186, localizzata a 8 miliardi di anni luce di distanza, era davvero insolita e hanno rivelato un quasar brillante, la firma energetica di un buco nero attivo, posizionato lontano dal nucleo galattico. “I buchi neri si trovano nei centri delle galassie, è del tutto insolito osservare quasar fuori centro”, afferma Chiaberge.
Il team ha calcolato che la distanza del buco nero dal cuore della galassia è di oltre 35.000 anni luce, più della distanza tra il Sole e il centro della Via Lattea, e che la velocità con cui si sta muovendo il colossale oggetto e di ben 7,5 milioni di chilometri all’ora. Questa velocità è sufficiente a far uscire il buco nero dalla galassia ospite in 20 milioni di anni, per poi vagare nell’Universo.
Le immagini di Hubble hanno rivelato un indizio interessante per spiegare la natura vagante del buco nero. La galassia che lo ospita presenta deboli strutture a forma di arco, code mareali, dovute a interazione gravitazionale tra due galassie in collisione. Questo suggerisce una fusione tra il sistema 3C 186 e un’altra galassia, ognuna con un massiccio buco nero centrale che si sarebbero fusi.
Basandosi sui dati raccolti, insieme con lavoro teorico, i ricercatori hanno sviluppato uno scenario per descrivere come il colossale buco nero potrebbe essere stato espulso dal centro galattico. Secondo la loro ipotesi due galassie si sono fuse e i loro buchi neri centrali si sono sistemati al centro della neonata galassia ellittica. I due oggetti massicci si sono avvicinati sempre più fino a fondersi, creando intense onde gravitazionali. Se i due buchi neri non hanno la stessa massa e lo stesso tasso di rotazione, emettono onde gravitazionali più forti lungo una direzione, abbastanza forti da provocare un “rinculo” che ha spinto il buco nero risultante dalla fusione fuori dalla sua sede centrale.
Si tratta dunque di un oggetto estremo e di un evento molto raro da individuare. Una spiegazione alternativa, sebbene improbabile, è che l’oggetto non risieda all’interno della galassia, ma sia localizzato alle sue spalle e l’immagine di Hubble darebbe l’illusione della medesima distanza. Il team intende proseguire le osservazioni con Hubble, in combinazione con ALMA, per misurare più accuratamente la velocità del buco nero, il che potrebbe fornire maggiori indizi sulla natura di questo oggetto eccezionale.
[ Barbara Bubbi ]
Credits: NASA, ESA, and M. Chiaberge (STScI and JHU)
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