Nasa, l'osservatorio a raggi X Chandra scopre buchi neri giganti in rotta di collisione

I buchi neri scoperti dall'osservatorio Chandra
I buchi neri scoperti dall'osservatorio Chandra
di Mariagiovanna Capone
Mercoledì 22 Febbraio 2023, 20:07 - Ultimo agg. 20:08
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Un nuovo studio che utilizza i dati del Chandra X Ray Observatory della NASA ha rintracciato due coppie di buchi neri supermassicci in galassie nane in rotta di collisione. Questa è la prima prova di un incontro così imminente, fornendo agli scienziati informazioni importanti sulla crescita dei buchi neri nell'Universo primitivo.

Per definizione, le galassie nane contengono stelle con una massa totale inferiore a 3 miliardi di Soli, o circa 20 volte meno della Via Lattea.

Gli astronomi hanno a lungo sospettato che le galassie nane si stiano fondendo, in particolare nell'Universo relativamente precoce, per diventare le galassie più grandi che si vedono oggi. Tuttavia, la tecnologia attuale non può osservare la prima generazione di fusioni di galassie nane perché sono straordinariamente deboli a grandi distanze. Un'altra tattica, cercare fusioni di galassie nane più vicine, non aveva avuto successo fino ad oggi.

Il nuovo studio ha superato queste sfide implementando un'indagine sistematica delle osservazioni a raggi X profonde del Chandra e confrontandole con i dati a infrarossi dell'osservatorio WISE della NASA e i dati ottici del telescopio Canada-Francia-Hawaii (CFHT).

Il Chandra è stato particolarmente prezioso per questo studio perché il materiale che circonda i buchi neri può essere riscaldato fino a milioni di gradi, producendo grandi quantità di raggi X. Il team ha cercato coppie di fonti a raggi X brillanti in galassie nane in collisione come prova di due buchi neri e ha scoperto due esempi.

Una coppia si trova nell'ammasso di galassie Abell 133 situato a 760 milioni di anni luce dalla Terra, che si vede nell'immagine composita a sinistra. I dati a raggi X del Chandra sono in rosa e i dati ottici del CFHT sono in blu. Questa coppia di galassie nane sembra essere nelle ultime fasi di una fusione e mostra una lunga coda causata dagli effetti delle maree di collisione. Gli autori del nuovo studio lo hanno soprannominato Mirabilis in onore di una specie di colibrì in via di estinzione conosciuta per le sue code eccezionalmente lunghe. Solo un nome è stato scelto perché la fusione di due galassie in una è quasi completa. Le due fonti del Chandra mostrano i raggi X del materiale intorno ai buchi neri in ogni galassia.

L'altra coppia è stata scoperta in Abell 1758S, un ammasso di galassie a circa 3200 milioni di anni luce di distanza. L'immagine composta da Chandra e CFHT è a destra, usando gli stessi colori di Mirabilis. I ricercatori hanno soprannominato le galassie nane fuse Elstir e Vinteuil, in onore degli artisti fittizi presenti in «Alla ricerca del tempo perduto» di Marcel Proust. Vinteuil è la galassia in alto e Elstir è la galassia in basso. Entrambi hanno fonti di Chandra associate a loro, ancora una volta a raggi X del materiale intorno ai buchi neri in ogni galassia. I ricercatori credono che questi due siano rimasti intrappolati nelle prime fasi di una fusione, causando un ponte di stelle e gas per collegare le due galassie in collisione dalla loro interazione gravitazionale.

I dettagli della fusione di buchi neri e galassie nane possono fornire informazioni sul passato della nostra Via Lattea. Gli scienziati credono che quasi tutte le galassie siano iniziate come nane o altri tipi di piccole galassie e sono cresciute per miliardi di anni attraverso fusioni. Le osservazioni di monitoraggio di questi due sistemi permetteranno agli astronomi di studiare processi che sono cruciali per comprendere le galassie e i loro buchi neri nelle prime fasi dell'Universo.

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