NEI DATI DI XMM-NEWTON

L’eco del buco nero

Ricercatori americani confermano, studiando la galassia NGC 4151, una "eco" in raggi X dell'emissione di energia proveniente dai nuclei galattici attivi. Un nuovo importante strumento per studiare i buchi neri al centro delle galassie.

NGC 4151 ripresa dal satellite Chandra (NASA)

Erano anni che lo cercavano, e finalmente gli scienziati che lavorano con il satellite ESA XMM-Newton sono riusciti a identificare un effetto “eco” in raggi X dell’emissione di energia dai nuclei galattici attivi, che potrebbe offrire una nuova via per studiare i buchi neri al centro di galassie lontane.

Molte galassie hanno infatti, al centro, un buco nero di grande massa, che assorbe materia producendo una enorme emissione di energia: sono i Nuclei Galattici Attivi (AGN), e da anni si cerca di capire cosa esattamente avvenga dalle loro parti. Uno degli strumenti più importanti per studiarli è la cosiddetta linea K del ferro, una emissione di raggi X causata dagli atomi di ferro all’interno del disco di accrescimento attorno al buco nero, dove la materia viene compressa e riscaldata prima di precipitare nel buco nero. Una sorgente di raggi X – ancora sconosciuta – in prossimità del buco nero proietta la sua energia verso il disco, e fa sì che gli atomi di ferro emettano quella radiazione. Gli astronomi speravano da tempo di riuscire a studiare come i singoli “flare”, emissioni di raggi X dalla sorgente al centro della galassia, si propagano lungo il disco di accrescimento, immaginando che ci fosse un certo ritardo tra il segnale del flare e quello della  linea K del ferro, che rappresenta la sua eco. Solo che nessun telescopio in raggi X attuale (né XMM, né Chandra della NASA) ha una risoluzione sufficiente a vedere i singoli flares.

Studiando i dati ottenuti su un lungo periodo di tempo dalla galassia NGC 4151, a 45 milioni di anni luce da noi, i ricercatori sono però riusciti a combinare il segnale di più eco e ottenere risultati statisticamente significativi. Hanno così dimostrato che quel ritardo, chiamato “riverbero relativistico”, esiste davvero, e nel caso di quella galassia corrisponde a circa 30 minuti.

“Questo dimostra che la misteriosa sorgente di raggi X si trova a una certa altezza sopra il disco di accrescimento”, spiega il coautore della ricerca Chris Reynolds. Secondo cui, lo studio degli eco in raggi X dai nuclei galattici attivi fornisce una nuova tecnica per studiare buchi neri e nuclei galattici attivi, e gli effetti relativistici che avvengono al loro interno

La ricerca, firmata da Abderahmen Zoghbi dell’Università del Maryland, è apparsa sull’ultimo numero di Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.