DUE BUCHI NERI NELLE GALASSIE IN COLLISIONE

La battaglia dei Titani

Con lo strumento CanariCam, montato sul Gran Telescopio Canarias (GTC), il team di ricercatori noti come 'Los Piratas' ha studiato un sistema di due galassie in collisione che alimentano due buchi neri al loro centro.

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La coppia di galassie interagenti denominata Arp299. Crediti: Hubble Space Telescope

Che cosa accomuna i pirati con due galassie in collisione? Molto più di quanto possiate immaginare. Certo, i pirati di cui stiamo parlando non vanno in giro per i mari a depredare navi. Le loro ‘armi’ sono uno dei più potenti telescopi del mondo, il Gran Telescopio Canarias (GTC) con il suo spettroscopio CanariCam, computer molto potenti e  soprattutto le loro menti. Sì perché ‘Los Piratas’ (i Pirati, appunto) è il soprannome che si sono dati un simpatico gruppo di astronomi di istituti di ricerca italiani (Miguel Pereira Santaella, associato INAF), spagnoli, messicani, statunitensi, tedeschi, cileni e inglesi che hanno studiato Arp 299, una coppia di galassie  in collisione (le cui sigle sono rispettivamente NGC3690 e IC694). Il sistema, ancora nelle prime fasi di scontro, vede la presenza di un nucleo attivo (Active Galactic Nucleus – AGN) che ospita un buco nero all’interno di ciascuna delle galassie.

Penetrare nel cuore di queste regioni dense è piuttosto complicato. Sono in gran parte circondate da una enorme ‘ciambella’ di gas e polveri (il cosiddetto toro) che blocca l’emissione dei buchi neri, a prescindere dal gas e dalla polvere delle galassie ospitanti circostanti. Con strumenti come CanariCam e la grande capacità di raccolta della luce del Gran Telescopio Canarias è però possibile mettere a fuoco le parti interne di queste regioni dense e capire cosa sta accadendo all’interno di questa cortina.

L’interazione che sta avvenendo in Arp 299 è iniziata almeno 750 milioni di anni fa, ma il sistema, denominato LIRG (Acronimo di Luminous InfraRed Galaxies, galassie luminose nell’infrarosso), non è ancora completamente unito. La sorgente principale della sua emissione elettromagnetica è l’attività intensa di formazione stellare in atto nel sistema. Le regioni interessate dal fenomeno sono i nuclei, i bracci a spirale e anche la zona di collisione delle due galassie.

“Precedenti studi hanno rilevato attività nel nucleo di entrambe le galassie”, ha spiegato Almudena Alonso Herrero, a capo dello studio pubblicato sulla rivista The Astrophisical Journal Letters. “Ma grazie alla elevata risoluzione angolare dei dati spettroscopici del CanariCam le osservazioni sono migliorate di un fattore dieci rispetto alle precedenti, eseguite nel medio infrarosso. I dati nelle nostre mani – conclude Herrero – rivelano presenza di attività al centro di entrambi i nuclei”.

L’emissione in medio infrarosso dal nucleo di NGC3690 (la galassia occidentale) può essere spiegata in termini di riemissione della polvere nel toro riscaldato dal nucleo attivo. D’altro canto, lo spettro della regione centrale di IC694 (la galassia orientale) mostra la presenza di idrocarburi policiclici aromatici, originari di una regione inglobata e indice della presenza di intense attività di formazione stellare in questa regione, così come provano le polveri riscaldate dal nucleo attivo.

Grazie al lavoro dei ‘Los Piratas’ per la prima volta è stato possibile individuare e differenziare una emissione in medio infrarosso da due nuclei attivi, che in Arp 299 emettono simultaneamente. Arp 299 diventa quindi un caso di studio utile a testare le previsioni teoriche dell’attività contemporanea di due nuclei galattici attivi durante le prime fasi di collisione galattica.

Per saperne di più:

  • L’articolo Uncovering the deeply embedded AGN activity in the nuclear regions of the interacting galaxy Arp299 di Alonso-Herrero et al. pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal Letters