Scoperto l’ultimo tassello del ciclo di alimentazione di un buco nero super massccio

 

 

Astronomi olandesi hanno dimostrato che il gas che viene riscaldato vicino a un buco nero supermassiccio e fluisce verso la periferia della galassia raffreddandosi, si sta spostando verso il buco nero. Mentre c’erano prove indirette per questa teoria, questa è la prima volta che il gas raffreddato che si muove verso il buco nero è stato effettivamente osservato.

 

 

I buchi neri supermassicci al centro delle galassie sono noti da tempo per emettere enormi quantità di energia. Questo fa sì che il gas circostante si riscaldi e fluisca lontano dal centro. Questo, a sua volta, rende il buco nero meno attivo e, in teoria, lascia che il gas freddo rifluisca indietro.

Tre ricercatori di ASTRON, dell’Università di Groningen e del JIVE, hanno ora dimostrato che il gas freddo sta tornando indietro. In questo caso particolare si trattava di monossido di carbonio freddo, ma è probabile che anche altri gas freddi rifluiscano.

Gli astronomi hanno utilizzato i dati raccolti dall’osservatorio ALMA dall’iconica galassia 3C 84 (nota anche a NGC 1275 o Perseo A).

Quella galassia si trova a 235 milioni di anni luce di distanza nella costellazione settentrionale di Perseo. È l’esempio da manuale di ciò che gli astronomi chiamano “feedback AGN”, o il ricircolo di gas vicino a un buco nero.

Era noto da decenni che i getti di plasma provenienti dal buco nero supermassiccio distruggono il gas caldo intorno a 3C 84 e che filamenti di gas più freddo galleggiano dentro e intorno al sistema.

E si era a lungo ipotizzato che quei filamenti ricadessero verso il buco nero, ma non era mai stato provato.

“I dati che abbiamo utilizzato erano stati precedentemente esaminati da un altro team di scienziati”, afferma il ricercatore capo Tom Oosterloo (ASTRON e Università di Groningen).

“Non riuscivano a rimuovere il rumore. Potremmo. Abbiamo usato una nuova tecnica di calibrazione che ci ha permesso di visualizzare le aree vicine al buco nero tre volte più nitide. Ed è stato allora che siamo stati in grado di rilevare il gas freddo di monossido di carbonio che rifluiva.

In futuro, i ricercatori hanno in programma di mappare anche il flusso di molecole di gas diverse dal monossido di carbonio.

La ricerca di Oosterloo e colleghi non è correlata allo studio di Takuma Izumi e colleghi pubblicato su Science il 3 novembre 2023. Izumi ha studiato cosa succede al gas una volta che arriva nel disco di gas vicino a un buco nero.

Oosterloo e i suoi collaboratori tracciano il gas che si muove da lontano verso un disco di gas di questo tipo. Oosterloo e il suo team studiano ciò che accade su scala più ampia intorno a un buco nero e studiano come questo sia correlato con l’evoluzione della galassia corrispondente. Il gruppo di Izumi si concentra principalmente su come viene alimentato un buco nero.