Spazio

Il buco nero che rende sterile una galassia

L’enorme flusso di particelle emesse dalla regione prossima al buco nero centrale di una remota galassia smorza la formazione stellare.

Combinando osservazioni effettuate dal satellite per radiazione X giapponese Suzaku e dall'osservatorio spaziale infrarosso Herschel dell'ESA, un gruppo internazionale di ricercatori, guidato dall’italiano Francesco Tombesi che lavora presso il Goddard Space Flight Center (GSFC) della NASA , è stato in grado di correlare un violentissimo “vento” prodotto nei pressi di un buco nero al centro di una galassia ad un intenso flusso di gas freddo che si spinge fino a grandi distanze dal nucleo galattico.

La longa manus del buco nero. I risultati trovati convalidano l’esistenza di un meccanismo a lungo sospettato, che permetterebbe a un buco nero supermassiccio di influenzare l'evoluzione della galassia di cui è ospite. La galassia in questione, conosciuta con la sigla IRAS F11119+3257, appartiene ad una categoria di galassie particolare, le cosiddette Ultra Luminous Infrared Galaxy (ULIRG), ovvero galassie estremamente luminose nell’infrarosso. Dista da noi circa 2,3 miliardi di anni luce e, come la gran parte delle galassie – Via Lattea inclusa –, ospita un buco nero supermassiccio, la cui massa è stata stimata intorno a 16 milioni di volte quella del Sole. Attorno a questo mostro celeste la materia, che spiraleggia prima di essere fagocitata, forma un disco di accrescimento le cui dimensioni sono pari a qualche centinaio di volte quelle del Sistema Solare.

Immagine della galassia IRAS F11119+3257 ripresa dal telescopio da 2,20 metri di diametro dell'Università delle Hawaii. Nel riquadro è possibile vedere sulla sinistra una debole struttura da ricondursi ad un flusso di gas espulso dal centro galattico. © NASA's Goddard Space Flight Center/SDSS/S. Veilleux

Un vento apocalittico. In questo studio Tombesi e i suoi colleghi hanno stimato che questo intenso flusso di particelle opera fino ad una distanza di 1.000 anni luce dal centro galattico, calcolando che esso smuove una quantità di gas pari a circa 800 masse solari.

Questo gas si sta allontanando dal disco di accrescimento più interno, una regione che si stima si trovi a circa 800 milioni di km dall'orlo del buco nero, ad una velocità di circa 270 milioni di km/h (circa un quarto della velocità della luce). Questo potente flusso di particelle ad una temperatura di milioni di gradi impedisce la formazione di nuove stelle, in quanto spazza via tutta la materia che incontra lungo il suo cammino, creando un vero e proprio “deserto stellare” intorno al centro della galassia. È stato così dimostrato che il vuoto di stelle osservato non è dovuto a numerose esplosioni di supernovae, come ipotizzato finora, ma a un buco nero di massa enorme.

«Per la prima volta siamo riusciti a vedere che il buco nero al centro di una galassia riesce a produrre dei venti – inizialmente a velocità molto elevate, fino al 25% della velocità della luce – che poi vanno a impattare il mezzo interstellare a distanze estremamente grandi. Questo provoca una riduzione del materiale che sarebbe servito a formare nuove stelle», spiega Tombesi. «Noi siamo andati a scovare la presenza del vento nelle parti centrali, dunque direttamente connesso con il buco nero, e abbiamo visto che la sua energia iniziale è sufficiente a spiegare la formazione dei venti a scale più grandi».

7 aprile 2015 Mario Di Martino
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