Nutrire un buco nero

Rappresentazione artistica di una fredda pioggia intergalattica
Rappresentazione artistica di una fredda pioggia intergalattica

Un’equipe internazionale di astronomi ha assistito, usando il telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), a un evento di meteorologia galattica mai visto prima – un pioggia cosmica prodotta da un gruppo di imponenti nubi di gas intergalattico che cade sul buco nero
supermassiccio al centro di un’enorme galassia a un miliardo di anni luce dalla Terra. I risultati saranno pubblicati dalla rivista Nature il 9 giugno 2016.

Le nuove osservazioni con ALMA rappresentano la prima prova diretta che nubi dense e fredde possono condensare dal gas intergalattico caldo e lanciarsi nel cuore di una galassia per alimentare il suo buco nero supermassiccio. L’evento rivoluziona la nostra idea di come si alimentano i buchi neri, per mezzo del processo noto come accrescimento.

Precedentemente gli astronomi credevano che, nelle galassie più grandi, i buchi neri supermassicci si alimentassero con una dieta lenta e continua di gas caldo ionizzato proveniente dall’alone della galassia. Le nuove osservazioni con ALMA mostrano che, quando le condizioni meteorologiche del mezzo intergalattico sono opportune, i buchi neri possono anche rimpinzarsi con una pioggia caotica e grumosa di nubi giganti di gas molecolare molto freddo.

Rappresentazione artistica di una fredda pioggia intergalattica
Rappresentazione artistica di una fredda pioggia intergalattica

“Anche se è stata una previsione teorica importante negli ultimi anni, questa è una delle prime prove osservative inequivocabili di una pioggia fredda e caotica che alimenta un buco nero supermassiccio”, ha commentato Grant Tremblay, astronomo dell’Università di Yale in New Haven, Connecticut, USA, che è stato anche fellow dell’ESO ed è il primo autore di questo nuovo articolo. “È esaltante pensare che potremmo veramente assistere a questo temporale galattico che alimenta un buco nero di massa pari a 300 milioni di volte quella della Sole.”

Tremblay e il suo gruppo hanno usato ALMA per scrutare nella profondità di un ammasso di galassie particolarmente luminoso, formato da circa 50 galassie, noto come Abell 2597. Al centro siede una galassia ellittica, descrittivamente definita la Galassia più brillante dell’Ammasso Abell2597. Un’atmosfera diffusa di gas caldo ionizzato, osservata in passato con l’Osservatorio per Raggi X Chandra della NASA, riempie lo spazio tra queste galassie.

Immagine composita della Galassia più brillante dell'Ammasso Abell 2597
Immagine composita della Galassia più brillante dell’Ammasso Abell 2597

“Questo gas molto, molto caldo può raffreddarsi rapidamente, condensare e precipitare in modo molto simile a come l’aria umida e calda dell’atmosfera terrestre può produrre nuvole di pioggia e precipitazioni”, commenta Tremblay. “Le nubi appena condensate poi producono pioggia che cade sulla galassia, favorendo la formazione stellare e alimentando il buco nero supermassiccio”.

Vicino al centro della galassia i ricercatori hanno scoperto proprio questo scenario: tre grumi massicci di gas freddo si stanno dirigendo verso il buco nero supermassiccio nel centro della galassia a tutta velocità, a circa un milione di chilometri all’ora. Ogni nube contiene tanta materia quanto un milione di Soli e misura circa dieci anni luce di diametro.

Di solito un oggetto di quelle dimensioni sarebbe difficile da distinguere a tali distanze cosmiche, anche con la risoluzione incredibile di ALMA. Sono state individuate infatti grazie all'”ombra” cosmica lunga miliardi di anni luce che proiettano verso laTerra.

Ulteriori dati dal VLBA (Very Long Baseline Array) dell’NSF (National Science Foundation) indicano che le nubi di gas osservate da ALMA si trovano a soli circa 300 anni luce dal buco nero centrale, praticamente quasi in bocca al gigante, in termini astronomici.

Mentre ALMA è stata in grado di rivelare tre nubi di gas freddo vicino al buco nero, gli astronomi pensano che ce ne siano migliaia di simili nei dintorni, preparando il buco nero a un vero diluvio che potrebbe alimentre la propria attività per un lungo periodo di tempo.

Gli astronomi ora vogliono usare ALMA per cercare questi “temporali” in altre galassie, al fine di determinare se questo clima cosmico e’ diffuso, come alcune delle teorie correnti suggeriscono.

Fonte: Eso.org