Il quasar più vicino con due buchi neri (Markarian 231)

Un quasar, un nucleo attivo brillante alimentato da due buchi neri che stanno orbitando a “ritmo elevato” l’uno attorno all’altro. E non è un quasar “qualunque”,ma Markarian 231 (Mrk 231), il quasar più vicino al nostro pianeta, a 581 milioni di anni luce. I risultati, ottenuti grazie osservazioni realizzate con il telescopio spaziale Hubble, sono pubblicati su Astrophysical Journal e suggeriscono che in generale i nuclei delle galassie attive potrebbero ospitare non uno bensì due buchi neri supermassicci, risultato della violenta fusione (merger) di due galassie. Come una coppia di pattinatori che ruotano vorticosamente, i due buchi neri stanno generando una enorme quantità di energia che rende il nucleo di Mrk 231 così brillante da superare la luminosità di miliardi di stelle che compongono la galassia ospite. Questa fenomenologia è caratteristica di quegli oggetti che gli astronomi chiamano quasar. I ricercatori hanno analizzato le immagini del nucleo di Mrk 231 in banda ultravioletta utilizzando l’archivio di Hubble per studiare alcune “proprietà estreme e sorprendenti” così come viene descritto nel loro articolo. Nel caso in cui fosse presente solo un quasar nel nucleo di Mrk 231, l’intero disco di accrescimento, costituito dal gas caldo e dalla polvere circostante, dovrebbe emettere radiazione ultravioletta. Invece, si nota che l’emissione in banda ultravioletta del disco cala bruscamente verso il centro. Ciò rappresenta una evidenza osservativa che indica la presenza nel disco di una sorta di “grande buco a forma di ciambella” che circonda il buco nero centrale. La migliore spiegazione ai dati osservativi, basata su modelli dinamici, suggerisce che la parte centrale del disco sia statascavata” dall’azione dei due buchi che orbitano l’uno attorno all’altro. Il secondo buco nero, quello più piccolo, orbita nell’estremità più interna del disco di accrescimento e possiede il suo “mini-disco” che emette anch’esso radiazione ultravioletta. «Siamo estremamente eccitati di questa scoperta poiché non solo mostra l’esistenza di una binaria stretta di buchi neri in Mrk 231 ma anche perché apre una nuova strada alla ricerca sistematica di coppie di buchi neri mediante lo studio della radiazione ultravioletta», spiega Youjun Lu del National Astronomical Observatories of China, Chinese Academy of Sciences e co-autore dello studio (vedasi anche l’articolo Due buchi neri nel cuore di un quasar). «La struttura del nostro Universo, caratterizzata dalle galassie giganti e dagli ammassi di galassie, evolve a seguito della fusione di sistemi più piccoli verso sistemi più grandi, perciò i buchi neri binari sono una conseguenza naturale del merger di galassie», aggiunge Xinyu Dai dell’University of Oklahoma e co-autore dello studio. Gli astronomi calcolano una massa di 150 milioni di Soli per il buco nero primario e di 4 milioni di masse solari per il buco nero compagno. Inoltre, i due oggetti completano un’orbita, l’uno attorno all’altro, ogni 1,2 anni. Si ritiene che il buco nero più piccolo sia il prodotto finale dell’interazione con una galassia più piccola che si è fusa nel corso del tempo con Mrk 231. Di fatto, l’evidenza di un recente merger deriva dall’asimmetria della galassia ospite e dalle lunghe code mareali delle stelle blu più giovani. Il processo dell’interazione galattica ha reso ora Mrk 231 una “galassia starburst” alquanto attiva caratterizzata cioè da un tasso di formazione stellare almeno 100 volte superiore a quello della Via Lattea. In altre parole, il gas che viene catturato alimenta il “motore centrale”, ossia il buco nero primario, creando una serie di perturbazioni che rendono il gas turbolento secondo un processo che fa partire in maniera significativa la nascita di nuove stelle. Gli scienziati, infine, stimano che i due buchi neri finiranno per collidere entro poche centinaia di migliaia di anni formando un quasar con un buco nero supermassiccio più grande.

Advertisements

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: