Immagine della galassia Ngc 3783, che ospita un buco nero supermassiccio attivo. Crediti: Esa/Hubble & Nasa, M. C. Bentz, D. J. V. Rosario
Siamo nella galassia Ngc 3783, una spirale che fa parte di un gruppo di galassie omonimo e che potete vedere nell’immagine a fianco, recentemente fotografata dal telescopio spaziale Hubble. Qui si è improvvisamente accesa una luce brillante visibile solo nei raggi X, poi svanita completamente mentre nascevano venti veloci che soffiavano a un quinto della velocità della luce. Un fenomeno che, secondo gli autori di un articolo pubblicato su Astronomy and Astrophysics, sarebbe dovuto all’attività di un buco nero.
La galassia Ngc 3783 e il suo buco nero sono stati osservati contemporaneamente con il telescopio spaziale Xmm-Newton dell’Agenzia spaziale europea e con la X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (Xrism), una missione guidata dalla Jaxa con la partecipazione dell’Esa e della Nasa. Il buco nero ha una massa pari a 30 milioni di volte quella del Sole. Mentre si nutre del materiale circostante, alimenta una regione estremamente luminosa e attiva nel cuore della galassia a spirale. Questa regione, nota come nucleo galattico attivo (Agn), brilla di ogni tipo di luce e lancia potenti getti e venti nello spazio. L’associazione fra emissione a raggi X e innesco di potenti venti, però, non era mai stata osservata in sequenza prima di questo studio.
«Gli Agn sono regioni davvero affascinanti e intense, nonché obiettivi chiave sia per Xmm-Newton che per Xrism», dice Matteo Guainazzi, scienziato del progetto Xrism dell’Esa e coautore dell’articolo. «I venti intorno a questo buco nero sembrano essere stati creati quando il campo magnetico intricato dell’Agn si è improvvisamente “districato”, in modo simile alle eruzioni solari, ma su una scala quasi troppo grande da immaginare».
Rappresentazione artistica del getto emesso dal buco nero supermassiccio di Ngc 3783 cui sono seguiti i forti venti rivelati dai telescopi a raggi X Xmm-Newton e Xrism. Crediti: Esa
I venti provenienti dal buco nero assomigliano alle grandi eruzioni solari di materiale, dette espulsioni coronali di massa. In un certo senso, si possono trovare degli analoghi fra il comportamento dei buchi neri supermassicci e quello della nostra stella. L’11 novembre scorso, ad esempio, un’espulsione di massa coronale è stata seguita da un intenso brillamento, a cui sono stati associati venti con una velocità iniziale di 1500 km al secondo.
«Gli Agn ventosi svolgono anche un ruolo importante nell’evoluzione delle loro galassie ospiti nel tempo, e nella formazione di nuove stelle», spiega Camille Diez, ricercatrice dell’Esa e coautrice dello studio. «Poiché sono così influenti, conoscere meglio il magnetismo degli Agn e il modo in cui generano venti come questi è fondamentale per comprendere la storia delle galassie in tutto l’universo».
La chiave di questa scoperta, comunque, sta nell’utilizzo congiunto dei due telescopi: Xmm-Newton ha seguito l’evoluzione del brillamento iniziale e ha valutato l’estensione dei venti utilizzando la European Photon Imaging Camera (Epic). Xrism ha invece individuato il brillamento e i venti utilizzando lo strumento Resolve, consentendo di studiare anche la velocità e la struttura dei venti e di comprendere come sono stati lanciati nello spazio. Venti rapidi, ultraveloci, innescati da brillamenti, mai visti prima, ma che ricordano quelli che si formano sul Sole. Come se la fisica solare e quella delle alte energie, mondi apparentemente lontani, funzionassero in modi sorprendentemente simili.
Per saperne di più:
- Leggi su Astronomy and Astrophysics l’articolo “Delving into the depths of NGC 3783 with XRISM“, di Liyi Gu, Keigo Fukumura, Jelle Kaastra, Megan Eckart, Ralf Ballhausen, Ehud Behar, Camille Diez, Matteo Guainazzi, Timothy Kallman, Erin Kara, Chen Li, Missagh Mehdipour, Misaki Mizumoto, Shoji Ogawa, Christos Panagiotou, Matilde Signorini, Atsushi Tanimoto, Keqin Zhao, Hirofumi Noda, Jon Miller e Satoshi Yamada