ALMA approfondisce il mistero sulla relazione tra i buchi neri Supermassicci e le loro galassie ospitanti


Un po’ come gemelli, le stelle di una galassia e il buco nero centrale sembrano crescere assieme, almeno per quanto riguarda la massa. Uno studio nippo-taiwanese con il radiotelescopio Alma ha però trovato una particolare galassia in cui questo meccanismo di feedback non avviene.

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Una visione schematica del fatto che un deflusso di gas ionizzato (verde) spinto dal buco nero centrale supermassiccio non influisce sulla formazione della stella della galassia ospite. Questa situazione può verificarsi se il gas ionizzato fluisce perpendicolarmente al gas molecolare.

Se dobbiamo figurarci una galassia è probabile che la immaginiamo come un aggregato vorticoso di stelle. Tuttavia, parafrasando una vecchia pubblicità di mentine, potremmo anche pensarla come un buco (nero) con il gas intorno.

In termini più scientifici, recenti studi hanno rivelato che la massa dei buchi neri centrali è strettamente correlata alla massa della galassia in cui si trovano.

Questa correlazione suggerisce che i buchi neri super-massicci e le loro galassie ospite crescano assieme e interagiscano strettamente tra loro, anche se l’aumento di massa non avviene necessariamente di pari passo.

Tale meccanismo viene definito come co-evoluzione di galassie e buchi neri.

Gli astrofisici ritengono che i getti di materia provenienti dal centro galattico, dove risiede un buco nero super-massiccio in fase di accrescimento, possano influenzare – attraverso un meccanismo definito di feedback – le condizioni del gas molecolare circostante (ad esempio il monossido di carbonio), da cui dipende la formazione stellare della galassia ospite.

Uno studio nippo-taiwanese, recentemente pubblicato su Astrophysical Journal, ha ora complicato il già non chiarissimo scenario della co-evoluzione, trovando che il getto di gas ionizzato prodotto dal buco nero supermassiccio al centro di particolari galassie sembra non interferire affatto con il tranquillo tran tran della sua galassia ospite.

Grazie al potente radiotelescopio Alma in Cile, il gruppo di ricerca ha chiaramente rilevato che i depositi di monossido di carbonio (CO) nel disco galattico non vengono scompigliati dalle forti raffiche di gas ionizzato scaturite dal centro galattico.

Lo studio si è concentrato su un particolare tipo di galassie definite Dog, Dust-Obscured Galaxy, che possiedono una caratteristica prominente: pur essendo molto deboli in luce visibile, si rivelano molto luminose alle frequenze dell’infrarosso.

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Emissione di monossido di carbonio (a sinistra) e polvere fredda (a destra) in Wise1029 osservato da Alma.La dimensione dell’ immagine è di 3 arcosecondi.

Gli astronomi ritengono che queste galassie oscurate ospitino nel loro nucleo buchi neri supermassicci in piena fase di accrescimento.

In una di tali Dog, identificata come Wise1029, è stata individuata l’espulsione di un’enorme quantità di gas ionizzato ad alta velocità. Questo fattore ha motivato gli autori del nuovo studio a vedere cosa succede al gas molecolare e alla polvere della galassia, ovvero quella “zuppetta” dalla cui concentrazione possono nascere nuove stelle, sotto l’effetto di un simile violento getto.

Contrariamente alle aspettative, i ricercatori non hanno trovato alcun flusso di gas molecolare, né vi era alcun segno che il tasso di formazione stellare fosse in alcun modo aumentato o diminuito dall’influsso del plasma proiettato dal buco nero.

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Osservazioni della galassia oscurata da polveri Wise1029. A sinistra l’immagine ottica dalla Sloan Digital Sky Survey e a destra quella infrarossa dal satellite Wise. La dimensione dell’immagine è di 30 arcosecondi.È chiaro che le galassie oscurate sono deboli nell’ottico, ma incredibilmente luminose nell’infrarosso. Lo spettro SDSS indica che da WISE1029 esce verso di noi un forte gas ionizzato.

«Abbiamo osservato alcune galassie in cui questi getti riescono a interessare sia il gas ionizzato che quello molecolare. Questo però potrebbe non accadere in tutti i sistemi galattici, come suggeriscono gli autori del recente studio», commenta Michele Perna dell’Inaf di Firenze, non coinvolto in questo studio ma tra gli autori di una serie di pubblicazioni in proposito. «Vogliamo capire come e perché questi getti vengono lanciati, se e come influenzano la crescita delle galassie. Siamo solo agli inizi, ma con l’aiuto dei più moderni telescopi terrestri e in orbita, riusciremo presto ad avere una visione più dettagliata del come le galassie si formano ed evolvono».


Leggi su Astrophysical Journal l’articolo “No sign of strong molecular gas outflow in an infrared-bright dust-obscured galaxy with strong ionized-gas outflow”.

Fonte

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