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- Posted By: Capuano Edoardo
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La nuova scoperta della galassia e del buco nero al suo centro fornisce nuovi indizi sulla formazione dei primissimi buchi neri supermassicci
Gli astronomi dell'Università del Texas e dell'Università dell'Arizona hanno scoperto un buco nero in rapida crescita in una delle galassie più estreme conosciute nell'Universo primordiale. La scoperta della galassia e del buco nero al suo centro fornisce nuovi indizi sulla formazione dei primissimi buchi neri supermassicci. Il nuovo lavoro è pubblicato su Monthly Notice della Royal Astronomical Society. (1)
Usando le osservazioni prese con l'Atacama Large Millimeter Array (ALMA), un osservatorio radio situato in Cile, il team ha determinato che la galassia, denominata COS-87259, che contiene questo nuovo buco nero supermassiccio è molto estrema, formando stelle a una velocità 1000 volte superiore quella della nostra Via Lattea e contenente oltre un miliardo di masse solari di polvere interstellare. La galassia risplende luminosa sia per questa intensa esplosione di formazione stellare che per il crescente buco nero supermassiccio al suo centro.
Il buco nero è considerato un nuovo tipo di buco nero primordiale, pesantemente avvolto dalla “polvere” cosmica, che causa l'emissione di quasi tutta la sua luce nella gamma del medio infrarosso dello spettro elettromagnetico. I ricercatori hanno anche scoperto che questo buco nero supermassiccio in crescita (spesso indicato come nucleo galattico attivo) sta generando un forte getto di materiale che si muove a una velocità vicina alla luce attraverso la galassia ospite.
Oggi, buchi neri con masse da milioni a miliardi di volte superiori a quella del nostro Sole si trovano al centro di quasi tutte le galassie. Il modo in cui si sono formati questi buchi neri supermassicci rimane un mistero per gli scienziati, in particolare perché molti di questi oggetti sono stati trovati quando l'Universo era molto giovane. Poiché la luce di queste fonti impiega così tanto tempo per raggiungerci, le vediamo come esistevano in passato; in questo caso, appena 750 milioni di anni dopo il Big Bang, che è circa il 5% dell'età attuale dell'Universo.
Ciò che è particolarmente sorprendente di questo nuovo oggetto è che è stato identificato su una zona relativamente piccola del cielo tipicamente utilizzata per rilevare oggetti simili - meno di 10 volte la dimensione della luna piena - suggerendo che potrebbero esserci migliaia di sorgenti simili nello stesso Universo primordiale. Questo era completamente inaspettato rispetto ai dati precedenti.
L'unica altra classe di buchi neri supermassicci che conoscevamo nell'Universo primordiale sono i quasar, che sono buchi neri attivi relativamente non oscurati dalla polvere cosmica. Questi quasar sono estremamente rari a distanze simili a COS-87259, con solo poche decine situate in tutto il cielo. La sorprendente scoperta di COS-87259 e del suo buco nero solleva diversi interrogativi sull'abbondanza dei primissimi buchi neri supermassicci, così come sui tipi di galassie in cui si formano tipicamente.
Il dottor Ryan M Endsley (2), l'autore principale dell'articolo e ora Postdoctoral Fellow presso l'Università del Texas ad Austin, afferma: «Questi risultati suggeriscono che i primi buchi neri supermassicci erano spesso pesantemente oscurati dalla polvere, forse come conseguenza dell'intensa attività di formazione stellare nelle loro galassie ospiti. Questo è qualcosa che altri hanno previsto per alcuni anni, ed è davvero bello vedere le prime prove osservative dirette a sostegno di questo scenario».
Tipi simili di oggetti sono stati trovati nell'Universo attuale più locale. In questo sistema, due galassie si stanno scontrando generando un'intensa esplosione stellare e un pesante oscuramento del buco nero supermassiccio in crescita in una delle due galassie.
Il dottor Ryan M Endsley aggiunge: «Sebbene nessuno si aspettasse di trovare questo tipo di oggetto nell'Universo primordiale, la sua scoperta fa un passo verso la costruzione di una comprensione molto migliore di come miliardi di masse solari di buchi neri siano stati in grado di formarsi così presto nella vita dell'Universo, oltre a come si sono evolute le galassie più massicce».
Riferimenti:
(2) Ryan M Endsley
Descrizione foto: Questo sistema è costituito da una coppia di galassie, denominate IC 694 e NGC 3690, che hanno effettuato un passaggio ravvicinato circa 700 milioni di anni fa. Come risultato di questa interazione, il sistema ha subito una feroce esplosione di formazione stellare. Negli ultimi quindici anni circa sei supernove sono esplose nelle zone più esterne della galassia, rendendo questo sistema una illustre fabbrica di supernove. - Credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University).
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: New discovery sheds light on very early supermassive black holes