Un buco nero è stato cacciato dal centro della sua galassia

Il Telescopio spaziale Hubble ha rilevato un oggetto che secondo gli astronomi è qualcosa di davvero straordinario. Si tratta infatti di un buco nero supermassiccio, espulso dal centro della sua galassia dalla potenza delle onde gravitazionali. Fino ad ora non erano mai stati osservati dei buchi neri così enormi (oltre 1 miliardo di soli), cacciati dai loro centri galattici.

Un enorme buco nero che si allontana a grande velocità

Sulla base delle osservazioni spettroscopiche scattate da Hubble e attraverso i dati dell’indagine Sloan, i ricercatori hanno calcolato la probabile massa del buco nero e misurato la velocità del gas intrappolato. Justin Ely dello Space Telescopy Science Institute (STScI), membro della squadra di ricerca, ha dichiarato: “con nostra sorpresa, abbiamo scoperto che il gas attorno al buco nero stava volando dalla distanza dal centro della galassia a oltre 7 milioni di chilometri all’ora”. La misura della velocità di rotazione dei gas da indirettamente anche la stima della velocità del buco nero, perché il gas è ancorato gravitazionalmente al gigantesco oggetto.

Secondo i ricercatori l’enorme quantità di energia, necessaria per scacciare via il gigantesco buco nero dalla sua dimora nel cuore della galassia, proverrebbe dalle onde gravitazionali prodotte dalla fusione del buco nero con un altro situato nel centro di un’altra galassia, in seguito allo scontro tra le due.

L’equipe di ricercatori ha stabilito che il buco nero ha già percorso più di 35 mila anni luce dal centro della sua galassia. La distanza del buco nero dal nucleo è stata calcolata confrontando, in un modello computerizzato, la distribuzione della luce delle stelle della galassia ospite con quella della galassia ellittica normale.

La collisione tra due galassie: l’origine della fuga del buco nero

I ricercatori hanno proposto uno modello computerizzato che riproduce lo scenario che ha portato all’espulsione del buco nero, ovvero la fusione di due galassie. Secondo il modello quando si verifica un evento del genere, i buchi neri al centro delle due galassie si posizionano entrambi al centro della nuova galassia ellittica in formazione.

I due buchi neri a stretto contatto iniziano quindi la loro danza gravitazionale che genera onde gravitazionali. Mentre orbitano uno attorno all’altro, i due buchi neri continuano ad irradiare la loro energia gravitazionale e, se le masse e le velocità di rotazione dei due sono differenti, le onde gravitazionali saranno più forti in una sola direzione.

Quando finalmente avviene lo scontro tra i due buchi neri, cessa la produzione di onde gravitazionali, ed il buco nero supermassiccio che così prende vita viene spinto con forza nella direzione opposta alle onde gravitazionali emesse fino al momento della fusione. Si tratta quindi di un evento straordinario che i ricercatori hanno avuto la fortuna di poter osservare, in quanto non sempre la fusione di buchi neri da origine ad onde gravitazionali squilibrate. Colin Norman del STScI e Johns Hopkins University, ha infatti spiegato che “questa asimmetria dipende da proprietà quali la massa e l’orientamento relativo al’’asse di rotazione dei due buchi neri prima della fusione. Ecco perché questi oggetti sono così rari”.

Le preziose immagini di Hubble avvalorano l’ipotesi

Ad avvalorare il modello proposto dai ricercatori sono le immagini visibili di Hubble, oltre il lavoro teorico svolto. Il telescopio spaziale NASA ha infatti rivelato un indizio: la galassia ospite presenta le così dette code di marea, ovvero delle caratteristiche arcuate e deboli che vengono prodotte dagli effetti gravitazionali generati tra due galassie in collisione. Questa potrebbe quindi essere la prova visibile dell’unione tra il sistema 3C 186 (il sistema da cui è stato espulso il buco nero) ed un’altra galassia, ognuna delle quali presentava dei buchi neri centrali che si sono fusi.

Se questa interpretazione è corretta, allora sarebbe la prova che i buchi neri supermassicci possono realmente fondersi. Gli astronomi hanno le prove dell’esistenza di collisioni di buchi neri con buchi neri di massa stellare, ma mai era stata osservata la collisione tra due buchi neri supermassicci.