Un buco nero con una scia di stelle immortalato da Hubble

Hubble ha immortalato un enorme buco nero supermassiccio, che pesa fino a 20 milioni di soli, che si muove velocemente nello spazio trascinando dietro di se una “scia di condensazione” mai vista prima, composta da 200.000 anni luce di stelle appena nate.

Il gigantesco buco nero sfreccia infatti nello spazio ad una velocità tale da non riuscire “a nutrirsi”, ma la sua velocità è in grado di agitare a tal punto i gas che attraversa da innescare una nuova formazione stellare lungo uno stretto corridoio.

L’immagine di Hubble ha casualmente immortalato qualcosa di unico

Nulla di simile è mai stato osservato prima dagli scienziati, ed è stato catturato accidentalmente dal telescopio spaziale Hubble della NASA. L’immagine di Hubble mostra infatti un buco nero vicino all’angolo in basso a sinistra che solca lo spazio, lasciando una scia diagonale di stelle appena nate che si estende fino alla galassia madre, nell’angolo in alto a destra.

Pieter van Dokkum della Yale University di New Haven in Connecticut, ha infatti affermato che si ritiene vi sia “una scia dietro il buco nero dove il gas si raffredda ed è in grado di formare stelle. Quindi, stiamo osservando la formazione stellare che segue il buco nero.” La scia deve contenere molte nuove stelle, dato che è luminosa quasi la metà della galassia ospite a cui è collegata.

Il buco nero si trova a un’estremità della colonna, che si estende fino alla sua galassia madre. C’è un nodo straordinariamente luminoso di ossigeno ionizzato all’estremità più esterna della colonna. I ricercatori ritengono che il gas venga probabilmente colpito e riscaldato dal movimento del buco nero, oppure potrebbe essere la radiazione di un disco di accrescimento attorno ad esso.

“Il gas di fronte viene scioccato a causa di questo impatto supersonico ad altissima velocità del buco nero che si muove attraverso il gas”, ha affermato van Dokkum, anche se sono solo teorie e in realtà non si conosce nulla riguardo ad un simile evento.

Quello che sembrava un artefatto è in realtà un buco nero con una scia di stelle appena nate

Inizialmente, come spiega van Dokkum, la scia di stelle era stata semplicemente archiviata come un semplice artefatto creato da un raggio cosmico che colpisce il rilevatore della fotocamera di Hubble. Ma dopo un attenta pulizia dell’immagine, la strana striscia luminosa era ancora nell’immagine e non sembrava essere simile a niente mai osservato prima.

Data la particolarità di ciò che i ricercatori avevano scovato nell’immagine, van Dokkum e il suo team hanno deciso di eseguire una spettroscopia di follow-up con gli osservatori WM Keck alle Hawaii. Dalla spettroscopia è emerso che si trattava di una traccia stellare descritta come “abbastanza sorprendente, molto, molto luminosa e molto insolita”. Ciò ha portato alla conclusione che stava osservando le conseguenze di un buco nero che attraversava un alone di gas che circondava la galassia ospite.

Scontro fra titani

Il buco nero vagante ad un elevata velocità è probabilmente il risultato di molteplici collisioni di buchi neri supermassicci. Gli astronomi sospettano che le prime due galassie si siano fuse forse 50 milioni di anni fa. Ciò ha riunito due buchi neri supermassicci nei loro centri che si sono trovati a vorticare l’uno intorno all’altro in un sistema binario di buchi neri.

In seguito si sarebbe unita alla danza un’altra galassia con il suo buco nero supermassiccio. I tre buchi neri assieme hanno portato ad una configurazione caotica e instabile che è finita con l’espulsione di uno dei tre buchi neri dalla galassia ospite. Il binario originale potrebbe essere rimasto intatto, oppure il nuovo buco nero intruso potrebbe aver sostituito uno dei due che erano nel binario originale.

Il buco nero espulso è stato lanciato in una direzione, mentre i buchi neri binari sono partiti nella direzione opposta. Una caratteristica osservata infatti sul lato opposto della galassia ospite, potrebbe essere il sistema binario in fuga. La prova circostanziale di questa serie di eventi è che non vi è alcun segno di un buco nero attivo rimasto al centro della galassia. Il prossimo passo è fare osservazioni di follow-up con il telescopio spaziale James Webb della NASA e l’ Osservatorio a raggi X Chandra per confermare la spiegazione.

Ph. Credit: NASA, ESA, Pieter van Dokkum (Yale); Elaborazione delle immagini: Joseph DePasquale (STScI)

Fonte: NASA