L’aritmia cardiaca di un buco nero massivo

ammasso

Questa immagine composita mostra l’emissione X rivelata da Chandra (rosso) associata al gas caldo dell’ammasso di galassie e i dati radio ottenuti dal NSF Very Large Array (blu) che mostra le particelle di alta energia prodotti dai getti generati alimentati dal buco nero. I dati in luce visibile sono stati ripresi dal telescopio spaziale Hubble (verde) e mostrano le galassie dell’ammasso così come le galassie e le stelle al di fuori dello stesso ammasso. Crediti: X-ray: NASA/CXC/MPE/J.Sanders et al.; Optical: NASA/STScI; Radio: NSF/NRAO/VLA

Al centro dell’ammasso di galassie del Centauro, v’è una grande galassia ellittica chiamata NGC 4696. Ma ancora più in profondità si trova un buco nero che risiede nel nucleo di questa galassia. Nuovi dati prodotti dall’osservatorio per raggi X Chandra e altri telescopi hanno rivelato nuovi dettagli su questo gigantesco buco nero che si trova circa 145 milioni di anni-luce dalla Terra. Anche se il buco nero stesso non è visibile, gli astronomi stanno ottenendo nuovi indizi sull’impatto che l’oggetto ha sulla galassia e sull’ammasso di galassie.

In un certo senso, questo buco nero assomiglia ad un cuore pulsante che pompa il sangue verso l’esterno nel corpo attraverso le arterie. Allo stesso modo, anche un buco nero massivo può iniettare materia ed energia nella sua galassia ospite e oltre. Esaminando i dettagli della “radiografia X” grazie ai dati raccolti da Chandra, gli scienziati hanno trovato evidenze di ripetute esplosioni di particelle energetiche sottoforma di getti generati dal buco nero al centro di NGC 4696. Queste esplosioni di alta energia creano vaste cavità nel gas caldo che riempie la spazio tra le galassie dell’ammasso del Centauro. Le esplosioni creano onde d’urto, simili a boom sonici prodotti da aerei ad alta velocità, che viaggiano decine di migliaia di anni luce all’interno dell’ammasso.

Crediti: Sanders, J. et al., 2016

Gli astronomi hanno eseguito una serie di speciali elaborazioni ai dati X (vedi sopra) per evidenziare nove cavità visibili nel gas caldo. Queste cavità sono indicate con le lettere da A a I mentre la posizione del buco nero è indicata da una croce. Le cavità che si sono formate più recentemente si trovano più vicine al buco nero e sono denominate A e B.

Gli scienziati ritengono che queste esplosioni, o “battiti”, si sono verificati ogni cinque-dieci milioni di anni. Al di là delle enormi differenze delle scale temporali che sono notevolmente diverse, queste violente emissioni di energia differiscono dai battiti cardiaci degli esseri umani dato che non si verificano a intervalli particolarmente regolari. Queste peculiarità osservate nell’ammasso del Centauro sono simili alle increspature osservate nell’ammasso di Perseo. Nell’ammasso di Centauro, il suono è estremamente profondo e corrispondente ad un suono discorde di circa 56 ottave sotto in prossimità del cosiddetto tono “medio C“. Ciò corrisponde ad un tono leggermente superiore (circa un’ottava) rispetto al suono che si “ascolta” in Perseo. Le spiegazioni alternative che tentano di spiegare queste caratteristiche curve includono gli effetti di turbolenza o di campi magnetici. Le esplosioni di particelle sembrano aver arricchito il gas di elementi prodotti dalle supernovae. Infine, l’energia prodotta dal buco nero impedisce al gas caldo di raffreddarsi, ostacolando così i processi di formazione stellare.

arXiv: A very deep Chandra view of metals, sloshing and feedback in the Centaurus cluster of galaxies

Corrado Ruscica

astronomicamens

L’aritmia cardiaca di un buco nero massivo ultima modifica: 2017-06-05T18:13:57+00:00 da Richard
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Richard

Noi siamo l’incarnazione locale di un Cosmo cresciuto fino all’autocoscienza. Abbiamo incominciato a comprendere la nostra origine: siamo materia stellare che medita sulle stelle. (Carl Sagan)