Gli astronomi hanno scoperto un buco nero supermassiccio in movimento
Gli scienziati hanno a lungo ipotizzato che i buchi neri supermassicci potrebbero vagare nello spazio, ma catturarli si è rivelato difficile.
Ora i ricercatori del Center for Astrophysics delle Università di Harvard e Smithsonian hanno identificato il caso più chiaro di un buco nero supermassiccio fino ad oggi. I loro risultati sono pubblicati sull'Astrophysical Journal.
Non ci aspettiamo che la maggior parte dei buchi neri supermassicci si muova; di solito si accontentano di stare seduti, dice Dominique Pesce, un astronomo del Center for Astrophysics che ha condotto lo studio. - Sono così pesanti che è difficile spostarli. Considera quanto è molto più difficile mettere in movimento una palla da bowling che un pallone da calcio, rendendoti conto che in questo caso la palla da bowling è diversi milioni di volte la massa del nostro Sole. Questo richiederà un colpo piuttosto forte.
Dominique Pesce ei suoi colleghi hanno lavorato per osservare questo raro fenomeno negli ultimi cinque anni, confrontando le velocità di buchi neri supermassicci e galassie.
Ci siamo chiesti: le velocità dei buchi neri sono uguali a quelle delle galassie in cui si trovano? - Ci aspettiamo che si muovano alla stessa velocità. Se non lo fanno, significa che il buco nero è stato interrotto.
Per la loro ricerca, il team di scienziati ha inizialmente esaminato 10 galassie distanti e buchi neri supermassicci nei loro nuclei. Hanno studiato specificamente i buchi neri che contenevano acqua nei loro dischi di accrescimento - strutture a spirale che ruotano verso l'interno verso il buco nero.
Quando l'acqua orbita attorno a un buco nero, produce un raggio laser di emissione radio noto come maser. Quando vengono rilevati con una rete combinata di antenne radio utilizzando una tecnica nota come interferometria di base molto lunga (VLBI), i maser possono aiutare a misurare la velocità di un buco nero in modo molto accurato.
Questo metodo ha aiutato il team a determinare che nove buchi neri supermassicci su 10 sono fermi, ma uno si è distinto e sembrava essere in movimento.
Situato a 230 milioni di anni luce dalla Terra, il buco nero si trova al centro di una galassia chiamata J0437 + 2456. La sua massa è circa tre milioni di volte quella del nostro Sole.
Utilizzando le osservazioni di follow-up degli Osservatori di Arecibo e Gemini, gli scienziati hanno confermato le loro scoperte iniziali. Il buco nero supermassiccio si muove a una velocità di circa 170.000 km all'ora all'interno della galassia J0437 + 2456.
Ma le cause di questo movimento non sono note. I ricercatori sospettano che ci siano due possibilità.
Potremmo assistere alle conseguenze della fusione di due buchi neri supermassicci, dice Jim Condon, un radioastronomo del National Radio Astronomy Observatory che ha partecipato allo studio. Il risultato di una tale fusione potrebbe far rimbalzare il buco nero appena nato e possiamo vederlo rimbalzare o fermarsi di nuovo.
Ma c'è un'altra possibilità, forse anche più eccitante: il buco nero potrebbe essere parte di un sistema binario.
Nonostante tutte le aspettative che dovrebbero essere davvero presenti in abbondanza, gli scienziati hanno trovato difficile identificare chiari esempi di buchi neri supermassicci binari, afferma Dominic Pesce. Quello che abbiamo potuto vedere nella galassia J0437 + 2456 è uno dei buchi neri in una tale coppia, mentre l'altro rimane nascosto alle nostre osservazioni radio a causa dell'assenza della sua emissione maser.
Alla fine, tuttavia, saranno necessarie ulteriori osservazioni per stabilire la vera causa del movimento insolito di questo buco nero supermassiccio.