In quest’immagine scattata dal telescopio spaziale Hubble possiamo vedere, nell’ingrandimento, in basso a sinistra l’estremità della scia di stelle trascinata dal buco nero, e in alto a destra la galassia dalla quale è stato espulso. Crediti: Nasa, Esa, Pieter van Dokkum (Yale); image processing: Joseph Depasquale (Stsci)
Pieter van Dokkum, astronomo alla Yale University (Usa), stava scrutando un’immagine del telescopio spaziale Hubble alla ricerca di ammassi globulari in una vicina galassia, quando a un tratto ha notato una stretta scia luminosa. Inizialmente ha pensato si trattasse di un raggio cosmico che, interferendo con la fotocamera di Hubble, avesse disturbato l’immagine. Ma eliminando i raggi cosmici tramite elaborazione, van Dokkum e il suo team hanno notato che la scia era ancora presente. Niente di simile a qualunque cosa avessero visto finora. Effettuando delle analisi approfondite tramite spettroscopia, ciò che gli astronomi hanno ipotizzato è un raro evento cosmico mai osservato prima: una scia dovuta – questa l’ipotesi degli astronomi – a un gigantesco buco nero supermassiccio, con una massa pari a oltre 20 milioni di volte quella del Sole, che sta viaggiando lanciato nello spazio a centinaia di km al secondo. Una velocità tale da coprire la distanza Terra-Luna in appena 14 minuti.
Secondo lo studio, pubblicato la settimana scorsa su The Astrophysical Journal Letters, la scia è il risultato dello scontro ad alta velocità del buco nero con il gas che circonda la galassia madre, dalla quale il buco nero è partito. All’estremità di partenza della scia luminosa possiamo ammirare un brillante agglomerato di ossigeno ionizzato. Proprio lì dovrebbe essere passato questo enorme mostro: colpendo il mezzo circumgalattico a velocità molto elevate, lo ha riscaldato e ha lasciato dietro di sé un lungo corridoio gas, al cui interno si stanno formando nuove stelle.
Rappresentazione artistica di un buco nero supermassiccio, in fuga dalla galassia d’origine, con una scia di stelle in formazione al seguito. Crediti: Nasa, Esa, Leah Hustak (Stsci)
«Quello che stiamo vedendo sono le conseguenze. Come la scia dietro una nave, stiamo vedendo la scia dietro il buco nero», dice van Dokkum. Dietro il buco nero il gas si raffredda, innescando al suo interno un’intensa attività di formazione stellare. In altre parole, invece che divorare stelle, come fanno i suoi “colleghi”, questo buco nero sta contribuendo alla loro formazione. Formazione alquanto vivace: le stelle sono infatti talmente numerose che la luce emessa dalla scia è pari a quasi la metà di tutta quella emessa dalla galassia ospite.
Sono ancora da chiarire alcune questioni riguardanti le dinamiche dell’evento e la sua causa. Riguardo quest’ultima, i ricercatori pensano che in origine, circa 50 milioni di anni fa, due galassie si siano scontrate e i loro buchi neri supermassicci abbiano cominciato a orbitare l’un l’altro in un sistema binario. Successivamente, una terza galassia si sarebbe presentata alle porte e, di conseguenza, un terzo buco nero si sarebbe intromesso nella coppia già formatasi in precedenza. A questo punto, i buchi neri orbitanti erano tre: una configurazione instabile che ha dato il via a orbite caotiche, finendo per sbalzare uno dei tre buchi neri all’esterno della galassia, in una sorta di partita di biliardo cosmico. Non è ancora chiaro se il terzo buco nero abbia sostituito uno dei due già presenti, oppure sia stato direttamente spazzato via nello spazio interstellare. Un’ipotesi è che il buco nero più leggero abbia acquisito una spinta ad alta velocità, mentre il sistema binario abbia ricevuto anch’esso una spinta, ma più debole e nella direzione opposta. Quello che sembra certo è che uno dei tre giganteschi mostri cosmici è schizzato via dalla galassia, e ora ne possiamo vedere le spettacolari conseguenze.
Per chiarire meglio il fenomeno, sono già in programma osservazioni in diverse bande con i più potenti telescopi, come il James Webb nell’infrarosso o Chandra ai raggi X. Inoltre, il prossimo telescopio spaziale della Nasa, il Nancy Grace Roman Space Telescope, che verrà lanciato tra qualche anno, pur mantenendo l’elevata risoluzione di Hubble avrà una visione grandangolare dell’universo. Sarà quindi il candidato ideale per scandagliare lo spazio in cerca di altre strisce di stelle come questa.
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal Letters, l’articolo “A candidate runaway supermassive black hole identified by shocks and star formation in its wake”, di Pieter van Dokkum, Imad Pasha, Maria Luisa Buzzo, Stephanie LaMassa, Zili Shen, Michael A. Keim, Roberto Abraham, Charlie Conroy, Shany Danieli, Kaustav Mitra, Daisuke Nagai, Priyamvada Natarajan, Aaron J. Romanowsky, Grant Tremblay, C. Megan Urry, Frank C. van den Bosch
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