Al centro di una galassia scoperta di recente c’è un buco nero supermassiccio molto più grande di quanto previsto dalle attuali teorie di evoluzione galattica. Lo studio, svolto da astronomi della Keele University e dela University of Central Lancashire, mostra che il buco nero è molto più massiccio di quanto dovrebbe essere in rapporto alla massa della galassia che lo ospita. Gli scienziati hanno pubblicato i loro risultati in un articolo apparso sul Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Un’immagine della galassia SAGE0536AGN raccolta durante la campagna osservativa Vista Magellanic Clouds. La galassia è l’oggetto ellittico al centro del campo di vista.
La galassia, chiamata SAGE0536AGN, è stata scoperta con il telescopio spaziale Spitzer della NASA. Si ritiene che abbia almeno 9 miliardi di anni e che contenga un nucleo galattico attivo, un oggetto incredibilmente luminoso, risultato dell’accrescimento di gas da parte di un buco nero centrale supermassiccio. Il gas viene accelerato a velocità elevate a causa dell’intenso campo gravitazionale esercitato dal buco nero, e questo provoca l’emissione di luce da parte del gas stesso.
Il team ha ottenuto un’ulteriore conferma misurando la velocità del gas che ruota attorno al buco nero. Utilizzando il Southern African Large Telescope, gli scienziati sono riusciti ad osservare l’allargamento della riga di emissione dell’idrogeno nello spettro della galassia. L’allargamento è dovuto all’effetto Doppler, ovvero al fatto che la luce si sposta verso il blu o il rosso a seconda che la sorgente si stia rispettivamente muovendo verso di noi o allontanando da noi. Il grado di allargamento osservato implica che il gas si sta muovendo ad alta velocità, a causa della forte attrazione gravitazionale esercitata dal buco nero.
Questi dati sono stati utilizzati per calcolare la massa del buco nero, dal momento che più il buco nero è massiccio, più si allargherà la riga di emissione. Stando ai calcoli, il buco nero al centro di SAGE0536AGN contiene una massa pari a 350 milioni di masse solari, mentre la massa della galassia ospite risulta essere di circa 25 miliardi di masse solari. Questo significa che la galassia è settanta volte più grande del buco nero centrale, e quindi che il buco nero è trenta volte più grande di quanto ci si aspetta per questo tipo di galassia.
Rappresentazione artistica di un nucleo galattico attivo, con getti di materiale che esce da un buco nero centrale. Crediti: NASA/Dana Berry/Skyworks Digital
«Le galassie possono avere anche masse molto elevate, così come i buchi neri nel loro nucleo. Questo, però, è davvero fuori misura… Non dovrebbe proprio essere possibile osservarne di così grandi», ha detto Jacco van Loon, astrofisico presso la Keele University e autore principale dell’articolo.
Nelle galassie normali il buco nero centrale dovrebbe crescere allo stesso tasso della galassia ospite, ma forse quello di SAGE0536AGN è cresciuto molto più rapidamente, oppure la galassia smesso di crescere troppo presto. Siccome questa peculiare galassia è stata scoperta per caso, ci possono essere molti altri oggetti simili che aspettano solo di essere scoperti. Il tempo ci dirà se SAGE0536AGN è effettivamente un oggetto stravagante, o se si tratti della prima di una nuova classe di galassie.