Emissione in raggi X dalla galassia nana J1329+3234 (in alto al centro) e da una AGN sullo sfondo (in basso a destra) misurata dal telescopio spaziale XMM-Newton nel giugno 2013. Al colore blu corrisponde un’intensità maggiore, al rosso una minore. Crediti: ESA/XMM-Newton/N. Secrest, et al.
Le prime impressioni possono essere ingannevoli, anche per le galassie. Un gruppo internazionale di astronomi ha infatti scovato un buco nero di dimensioni ragguardevoli celato all’interno di una minuta galassia nana irregolare classificata come J132 9+ 3234. Localizzata a oltre 200 milioni di anni luce da noi, questa galassie è simile in dimensioni alla Piccola Nube di Magellano, contenendo solo qualche centinaio di milioni di stelle. I telescopi ottici non avevano mai rivelato alcun indizio del furioso banchetto in corso nel minuscolo ventre della galassia, ma ora un nuovo studio pubblicato su The Astrophysical Journal ha svelato che, dietro cortine di polveri cosmiche, un massiccio buco nero divora ad ampi bocconi tutta la materia galattica che riesce a raggiungere, divampando in energetici rigurgiti.
A scorgere la bocca fiammeggiante del mostro cosmico è stato prima, nel 2013, il telescopio spaziale Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE), che ha registrato nell’infrarosso le impronte caratteristiche di un buco nero in accrescimento all’interno della galassia nana J1329 + 3234. Poi le ultime osservazioni con l’osservatorio orbitante XMM-Newton dell’ESA, effettuate dal medesimo team di ricercatori. Osservazioni che hanno non solo confermato la presenza del buco nero, ma anche rivelato che è un ospite veramente ingombrante.
«L’emissione di raggi X da J1329 + 3234 è di oltre 100 volte più forte di quanto previsto per questa galassia», spiega Nathan Secrest della George Mason University, autore principale del nuovo studio. «Noi ci aspettavamo di trovare un’emissione di raggi X a basso livello, originata da un buco nero all’interno della galassia di dimensioni paragonabili a qualche massa solare. Ma quello che abbiamo trovato era invece un livello di emissioni coerente con un buco nero enorme».
In altre parole, le osservazioni combinate in infrarosso e in raggi X di questa galassia nana possono essere spiegate solo con la presenza in J1329 + 3234 di un buco nero massiccio, come quelli che si possono trovare in galassie di dimensioni molto superiori. La massa esatta del buco nero non è nota, ma i ricercatori hanno calcolato che deve essere almeno 3000 volte quella del Sole, anche se non è improbabile che possa raggiungere la stazza di circa 150.000 masse solari.
Rappresentazione artistica di un buco nero all’interno di una galassia nana. Crediti: ESA/ATG medialab
I buchi neri in fase di accrescimento vorticoso al centro di galassia sono noti come nuclei galattici attivi o AGN, e la loro presenza sembra essere piuttosto rara in galassie che non presentino un “rigonfiamento” (bulge) centrale di stelle, categoria di cui un esempio tipico sono le galassie nane.
«Questa è una scoperta molto importante», afferma la co-autrice dello studio Shobita Satyapal, sempre della George Mason University. «E ‘abbastanza interessante il fatto che una tale piccola galassia possieda un grande buco nero, ma questo porta soprattutto a interrogarsi su come questi buchi neri si possano originariamente formare».
L’avere trovato un buco nero massiccio all’interno di una minuscola galassia senza rigonfiamento centrale fornisce rafforza la tesi che i buchi neri possano essere cresciuti in modo molto efficiente negli aloni gassosi di galassie in fase formazione a partire dal collasso di nubi di gas primordiale.
«L’idea che siamo riusciti a trovare un buco nero in accrescimento anche in una galassia senza evidenza ottica della sua presenza, è entusiasmante», conclude Secrest. «Buchi neri massicci e AGN possono essere molto più comuni all’interno di galassie a bassa massa e senza rigonfiamento centrale rispetto a quello che attualmente pensiamo».
Per saperne di più:
- L’articolo pubblicato su The Astrophysical Journal: An optically obscured AGN in a low mass, irregular dwarf galaxy: A multi-wavelength analysis of J1329+3234, di N. J. Secrest, S. Satyapal, M. Gliozzi, B. Rothberg, S. L. Ellison, W. S. Mowry, J. L. Rosenberg, J. Fischer e H. Schmitt