Un buco nero volante lascia dietro di sé una scia di nuove stelle
Una scoperta casuale del telescopio spaziale Hubble fornisce la prima prova di un buco nero speciale. È stato espulso dal centro della sua galassia.
Nuove immagini del telescopio spaziale Hubble mostrano una strana struttura: una striscia stretta e sorprendentemente dritta di stelle appena formate, situata molto al di fuori di una galassia. La spiegazione più probabile è che si tratti di un buco nero in fuga. Questo è ciò che scrive un team guidato da Pieter van Dokkum dell'Università di Yale in un articolo accettato dalla rivista scientifica "Astrophysical Journal Letters", già disponibile sul preprint server "arXiv".
Al centro di quasi tutte le galassie c'è un buco nero estremamente massiccio con una massa da milioni a miliardi di volte quella del nostro sole. Da decenni si ipotizza che questi oggetti possano essere espulsi durante le collisioni tra galassie e che si spostino nell'universo staccandosi dalle loro galassie di origine. Tuttavia, fino ad ora non c'è stata alcuna prova di ciò perché questi buchi neri isolati sono molto difficili da individuare. La scoperta casuale del team di Pieter van Dokkum potrebbe ora mostrare le tracce di un buco nero così isolato. I ricercatori stimano che il buco nero estremamente massiccio sia stato espulso dal centro della sua galassia d'origine 39 milioni di anni fa e che ora stia sfrecciando nell'universo a 1600 chilometri al secondo.
Fonte: © Van Dokkum, P. et al.: A candidate runaway supermassive black hole identified by shocks and star formation in its wake. arXiv:2302.04888, 2023, fig. 1 (Ausschnitt)
L'origine della striscia di stelle e gas punta al centro di una piccola galassia irregolare. La sua forma suggerisce che si è fusa solo di recente con un'altra isola del mondo. La galassia e la striscia distano circa 5,4 miliardi di anni luce dalla Terra. La striscia è lunga oltre 200.000 anni luce: ben due volte più grande del nostro sistema della Via Lattea. All'estremità, che punta lontano dalla galassia, è più luminosa e più stretta, mentre diventa leggermente più ampia in prossimità della galassia. Le analisi degli scienziati mostrano che le stelle nella striscia hanno solo pochi milioni di anni. Il buco nero all'estremità della striscia, quindi, non le ha strappate dalla galassia e "portate con sé", ma si sono formate dal gas che è stato compresso dal flyby del buco nero. Questa interpretazione è supportata anche dal fatto che le stelle all'estremità della striscia sembrano essere più giovani di quelle più indietro.
Anche se le immagini attuali non possono raffigurare direttamente il buco nero estremamente massiccio, le osservazioni e i calcoli del team parlano chiaramente a favore della sua esistenza. Nuove immagini ad alta risoluzione scattate con il James Webb Telescope potrebbero mostrare maggiori dettagli nella striscia e, soprattutto, caratterizzare meglio la regione intorno al buco nero in alto. Secondo gli scienziati, le osservazioni dei raggi X potrebbero addirittura fornire una prova diretta del vortice di materia calda che circonda il buco nero, il cosiddetto disco di accrescimento.
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Foto di copertina: © draco-zlat / Getty Images / iStock (dettaglio) L'illustrazione mostra due buchi neri interagenti, uno dei quali viene scagliato via. Gli astronomi hanno ora trovato tracce di questo processo con il telescopio Hubble.
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