Scoperta una nuova coppia di buchi neri supermassicci

Gli scienziati hanno scoperto due buchi neri supermassicci che crescono simultaneamente vicino al centro della nuova galassia che si sta fondendo. Questi giganti sono i più vicini tra loro che gli esperti abbiano mai osservato.

Durante lo studio di una coppia vicina di galassie in fusione utilizzando l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un osservatorio internazionale cooperato dal National Radio Astronomy Observatory (NRAO) della National Science Foundation statunitense, gli scienziati hanno scoperto due buchi neri supermassicci che crescono simultaneamente vicino al centro della galassia appena coalescente. Questi giganti super-affamati sono i più vicini tra loro che gli scienziati abbiano mai osservato in più lunghezze d’onda. Inoltre, la nuova ricerca rivela che i buchi neri binari e le fusioni di galassie che li creano potrebbero essere sorprendentemente comuni nell’Universo. I risultati della nuova ricerca sono stati pubblicati oggi su The Astrophysical Journal Letters, e presentato in una conferenza stampa al 241° incontro dell’American Astronomical Society (AAS) a Seattle, Washington. A soli 500 milioni di anni luce dalla Terra, nella costellazione del Cancro, UGC4211 è un candidato ideale per studiare le fasi finali delle fusioni tra galassie, che si verificano più frequentemente nell’Universo distante e, di conseguenza, possono essere difficili da osservare. Quando gli scienziati hanno utilizzato i ricevitori altamente sensibili da 1,3 mm di ALMA per esaminare in profondità i nuclei galattici attivi della fusione – aree compatte e altamente luminose nelle galassie causate dall’accrescimento di materia attorno ai buchi neri centrali – hanno trovato non uno, ma due buchi neri divorando avidamente i sottoprodotti della fusione. Sorprendentemente, stavano cenando fianco a fianco a soli 750 anni luce di distanza. “Le simulazioni hanno suggerito che la maggior parte della popolazione di buchi neri binari nelle galassie vicine sarebbe inattiva perché sono più comuni, non due buchi neri in crescita come abbiamo trovato”, ha detto Michael Koss, ricercatore senior presso Eureka Scientific e autore principale di la nuova ricerca. Koss ha aggiunto che l’uso di ALMA è stato un punto di svolta e che trovare due buchi neri così vicini tra loro nell’Universo vicino potrebbe aprire la strada a ulteriori studi sull’entusiasmante fenomeno. “ALMA è unico in quanto può vedere attraverso grandi colonne di gas e polvere e raggiungere una risoluzione spaziale molto elevata per vedere cose molto vicine tra loro. Il nostro studio ha identificato una delle coppie più vicine di buchi neri in una fusione di galassie, e poiché sappiamo che le fusioni di galassie sono molto più comuni nell’Universo distante, anche questi sistemi binari di buchi neri potrebbero essere molto più comuni di quanto si pensasse in precedenza”.

Se le coppie binarie di buchi neri sono davvero all’ordine del giorno, come ipotizzano Koss e il team, potrebbero esserci implicazioni significative per i futuri rilevamenti delle onde gravitazionali. Ezequiel Treister, astronomo dell’Universidad Católica de Chile e coautore della ricerca, ha dichiarato: “Potrebbero esserci molte coppie di buchi neri supermassicci in crescita nei centri delle galassie che non siamo stati in grado di identificare finora. Se questo è In tal caso, nel prossimo futuro osserveremo frequenti eventi di onde gravitazionali causati dalle fusioni di questi oggetti nell’Universo”. Abbinare i dati di ALMA con le osservazioni a più lunghezze d’onda di altri potenti telescopi come Chandra, Hubble, il Very Large Telescope dell’ESO e Keck ha aggiunto piccoli dettagli a una storia già avvincente. “Ogni lunghezza d’onda racconta una parte diversa della storia. Mentre l’imaging ottico da terra ci ha mostrato l’intera galassia in fusione, Hubble ci ha mostrato le regioni nucleari ad alta risoluzione. Le osservazioni a raggi X hanno rivelato che c’era almeno un nucleo galattico attivo nel sistema”, ha detto Treister. “E ALMA ci ha mostrato la posizione esatta di questi due buchi neri supermassicci in crescita e affamati. Tutti questi dati insieme ci hanno fornito un quadro più chiaro di come le galassie come la nostra si siano rivelate come sono e cosa diventeranno in futuro.” Finora, gli scienziati hanno studiato principalmente solo le prime fasi delle fusioni tra galassie. La nuova ricerca potrebbe avere un profondo impatto sulla nostra comprensione dell’imminente fusione della Via Lattea con la vicina Galassia di Andromeda. Koss ha detto: “La collisione Via Lattea-Andromeda è nelle sue primissime fasi e si prevede che si verificherà tra circa 4,5 miliardi di anni. Ciò che abbiamo appena studiato è una fonte nella fase finale della collisione, quindi quello che stiamo vedendo presagisce quella fusione e ci dà anche un’idea della connessione tra i buchi neri che si fondono e crescono e alla fine producono onde gravitazionali”. “Questa affascinante scoperta mostra il potere di ALMA e come l’astronomia multi-lunghezza d’onda possa generare risultati importanti che espandono la nostra comprensione dell’universo, compresi i buchi neri, i nuclei galattici attivi, l’evoluzione delle galassie e altro ancora”, afferma Joe Pesce, direttore del programma NSF per il Osservatorio Nazionale di Radioastronomia. “Con l’avvento dei rilevatori di onde gravitazionali, abbiamo l’opportunità di espandere ulteriormente i nostri poteri di osservazione combinando tutte queste capacità. Non credo che ci sia davvero un limite a ciò che possiamo imparare”.