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I venti dei buchi neri danno forma alle galassie

Delle osservazioni a più lunghezze d’onda hanno offerto un’immagine più completa del gas molecolare ad alta velocità espulso dai buchi neri massivi. Degli scienziati finanziati dall’UE hanno analizzato le osservazioni per scoprire in che modo le fuoriuscite influiscono sulla formazione delle stelle in ogni parte della galassia ospite.
I venti dei buchi neri danno forma alle galassie
Al centro di ogni galassia vi è un buco nero massivo. Sagittarius A* al centro della Via Lattea è quiescente, ma al centro delle galassie giovani incombe l’esatto contrario. Vi sono parecchi nuclei galattici attivi (AGN) nell’universo vicino. Gli astronomi osservano le galassie che si fondono tra loro per scoprire come questi buchi neri diventano attivi.

Grazie al finanziamento dell’UE al progetto BLACK HOLES AND JWST (How active black holes shape the universe: Beyond Hubble), gli astronomi hanno analizzato le osservazioni del gas molecolare freddo e della polvere della galassia Dragonfly. Conosciuta anche come MRC0152-209, questa è una delle radiogalassie che forma più energicamente stelle nell’universo.

Le osservazioni effettuate da ALMA (Atacama Large Millimeter Array) in Cile e da ATCA (Australia Telescope Compact Array) hanno mostrato detriti diffusi provenienti da una fusione. Nello specifico, la galassia Dragonfly è probabilmente una fusione tripla ricca di gas. Ma cosa ha dato il via alla sua attività di formazione delle stelle?

Il team di BLACK HOLES AND JWST ha scoperto che essa è formata da un doppio nucleo vicino e un debole emettitore di gas molecolare freddo a una distanza di circa 10 kiloparsec (kpc). Il potente AGN sembra essere stato “acceso” durante questa fase di pre-coalescenza della fusione.

Il gas molecolare freddo viene spostato all’interno della fusione, dalla quale probabilmente non riuscirà a fuggire. Gli astronomi hanno stimato che il tasso al quale il gas molecolare viene redistribuito è pari ad almeno 1 200 masse solari all’anno e potrebbe aumentare fino a 3 000 masse solari all’anno, che è il limite per la formazione delle stelle.

L’interazione gravitazionale tra i dischi rotanti di gas molecolare freddo attorno ai due nuclei o fuoriuscite spinte da AGN potrebbe guidare la redistribuzione del gas. D’altro canto, le scale temporali della redistribuzione del gas sono simili a quelle dell’esaurimento del gas osservato, e questo suggerisce che tali processi sono importanti nell’evoluzione delle galassie.

I risultati di BLACK HOLES AND JWST rappresentano un passo fondamentale nella comprensione di come le fusioni delle galassie “accendono” i buchi neri. Apparentemente, si è scoperto che la forza distruttiva dei buchi neri crea anche le condizioni necessarie per la formazione di nuove stelle nelle zone più esterne delle loro galassie ospite.

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Keywords

Buchi neri, gas molecolare, nuclei galattici attivi, BLACK HOLES AND JWST, galassia Dragonfly