Evoluzione delle galassie: Una storia d’amore cosmica scritta nelle stelle


I ricercatori hanno fatto la scoperta nella regione interna di una galassia a spirale (chiamata NGC 4424), simile alla nostra.

Un team internazionale di astronomi ha fatto un passo avanti nella comprensione dell’evoluzione delle galassie e, così facendo, ha raccontato una storia scritta nei cieli.

È stato a lungo un mistero come alcune galassie a spirale abbiano ottenuto il loro buco nero centrale. Combinando osservazioni visibili e a raggi X, gli astronomi hanno ora scoperto le tracce di quella che una volta era probabilmente una piccola galassia a forma di sfera, vista cadere in una galassia a spirale e consegnare quello che si pensa sia il buco nero della giusta dimensione.

I fatti ci consegnano una storia d’amore cosmica, una somiglianza che non è sfuggita all’autore principale di questa nuova ricerca, il professor Alister Graham, del Center for Astrophysics and Supercomputing della Swinburne.

Le galassie possono avere un’attrazione reciproca (gravitazionale) l’una per l’altra. Il corpo di una galassia più piccola può svanire nel tempo, ma il suo cuore rimane intatto mentre cade e si associa con una galassia più grande.

In questo caso, il cuore è un ammasso di un milione di stelle, visto con il telescopio spaziale Hubble nei pressi del centro della galassia a spirale NGC 4424.

NGC 4424 era già nota per mostrare segni di attività da un evento di fusione passato. Il professor Graham ha detto: “La struttura a barre della galassia è eccitata e deformata. C’è stato anche un evento di formazione stellare meno di 500 milioni di anni fa. Si può pensare a questo come una sorta di festa stellare, associata all’annuncio del prossimo matrimonio della galassia“.

Tuttavia, si affretta ad aggiungere che “Questa sembra essere una scoperta importante per comprendere la coevoluzione dei buchi neri e delle galassie“.

Le immagini zoomate della galassia NGC 4424 hanno dato loro una visione migliore dell’ammasso stellare.

Una scoperta massiccia

Questa è la prima galassia catturata trovata ad avere un buco nero massiccio. La scoperta contribuisce alla nostra comprensione di come i buchi neri si trovino all’interno delle galassie a spirale.

Gli astronomi hanno chiamato informalmente l’ammasso stellare “Nikhuli”. Si sono rivolti alla tribù Sumi nello stato indiano di Nagaland per la parola, usata per un periodo di festa in cui i discendenti dei cacciatori di teste festeggiano e augurano un ricco raccolto e raccolta. Sembrava appropriato per gli astronomi, che si riferiscono allo spazio come “il campo” e la cui scoperta si concentra su come una galassia più grande ha raccolto una galassia più piccola.

Cosa ci mostrano le immagini a raggi X

Il professor Roberto Soria, coautore presso l’Accademia Cinese delle Scienze, ha ottenuto un’immagine dell’Osservatorio dei raggi X Chandra che mostra una sorgente di raggi X ad alta energia che emana dall’ammasso stellare allungato visto nell’immagine di Hubble.

Probabilmente stiamo vedendo l’attività intorno a un buco nero all’interno di quello che era l’ammasso stellare centrale della galassia in caduta“, dice Soria.

Anche se si trova a 50 milioni di anni luce di distanza, ogni metro quadrato della Terra è immerso nei raggi X da questo buco nero attivo circa ogni 80 secondi. Il punto caldo dei raggi X è a soli 1300 anni luce dal centro di NGC 4424, una discreta galassia di circa sessantamila anni luce di diametro.

Il corpo principale della galassia più piccola – che una volta ospitava l’ammasso stellare resiliente – sta ora contribuendo a una “bolla” interna di stelle sopra e sotto il disco della galassia a spirale, che contiene la barra e il modello a spirale.

Gli astronomi hanno evidenziato l’ammasso stellare chiamato informalmente Nikhuli.

Espandere la nostra conoscenza dell’universo

La migliore stima del team per la massa del buco nero è di settantamila volte la massa del nostro Sole. Questa massa lo rende un candidato per la popolazione largamente mancante di buchi neri “di massa intermedia” con masse superiori ai buchi neri “normali“ e più piccole dei buchi neri supermassicci noti per risiedere al centro di galassie giganti, come M87 – che è spesso ricordato come la famosa prima immagine in assoluto di un buco nero, presa dal telescopio Event Horizon.

Questo è di per sé eccitante“, dice Graham. “Inoltre, questa massa è alla pari con quella prevista del buco nero al centro di NGC 4424“.

Potremmo essere testimoni di un meccanismo di approvvigionamento dei buchi neri nelle galassie a spirale“, dice il dottor Ben Davis, un coautore del campus della New York University di Abu Dhabi.

Inoltre, le potenziali collisioni con altri buchi neri rendono questo un ambiente ideale per l’emissione di onde gravitazionali di grande lunghezza d’onda che si increspano nello spazio“, dice Davis.

Il prossimo passo

Il professor Graham, il professor Soria e il dottor Davis sono determinati a trovare nella loro ricerca altre galassie in caduta libera che contengano buchi neri per rispondere a come i buchi neri nascono nelle galassie a spirale.

Il professor Graham e il dottor Ben Davis sono anche membri del Consorzio LISA, le cui missioni spaziali Laser Interferometer Space Antenna, alias LISA, e la cinese TianQin stanno lavorando per scoprire eventi che coinvolgono la collisione di grandi buchi neri.


Per maggiori informazioni:

Alister W. Graham et al, “Potential Black Hole Seeding of the Spiral Galaxy NGC 4424 via an Infalling Star Cluster”, The Astrophysical Journal.

Fonte

Un pensiero su “Evoluzione delle galassie: Una storia d’amore cosmica scritta nelle stelle

  1. Ma hanno anche visto che tipo di attività ha questo buco nero cosí vicino alla galassia suddetta? E come si è originato? Ho sempre avuto molta curiosità per i buchi neri.

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