Che influenza hanno i buchi neri sulle galassie che li ospitano?
La maggior parte delle galassie formatesi all’inizio della storia dell’Universo hanno nuclei intensamente luminosi, alimentati da buchi neri supermassicci. Questi cosiddetti nuclei galattici attivi (active galactic nuclei o AGN) erano l’argomento del progetto HGAGN (“Host galaxy effects on the observational properties and evolution of active galactic nuclei”), finanziato dall’UE. I ricercatori hanno usato l’enorme quantità di luce che attraversa l’intero spettro elettromagnetico prodotta dal materiale che cade nei buchi neri per analizzare un gran numero di fonti extragalattiche. Hanno scoperto un AGN “nascosto” così pesantemente avvolto dalla polvere che la luce visibile e ultravioletta non riesce a uscire e che, per questa ragione, non era stato mai osservato. Per analizzare le osservazioni della missione XMM-Newton, Sloan Digital Sky Survey (SDSS) e Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), è stato sviluppato il programma SEABASs. Questo strumento software decompone le emissioni di energia in un’ampia gamma di lunghezze d’onda, la distribuzione spettrale dell’energia (spectral energy distribution o SED). Basato su statistiche bayesiane, SEABASs associa le osservazioni da AGN con profili stellari sintetici per ottenere una corrispondenza a probabilità massima ai dati immessi. Lo strumento software è a disposizione della comunità scientifica gratuitamente qui(si apre in una nuova finestra). I risultati di SEABASs hanno mostrato un’ampia gamma di emissioni nelle fasce raggi X, visibili e infrarosse, il che costituisce una prova dei diversi processi fisici che formano le SED. Le emissioni infrarosse, in particolare, non sono nuove nell’astronomia galattica. Le stelle si formano in regioni polverose. La polvere assorbe la luce stellare e la ri-emette nella gamma infrarossa. Le emissioni nella gamma infrarossa provenienti da AGN presentano picchi a diverse lunghezze d’onda e hanno diverse temperature caratteristiche. Queste differenze sono state usate dagli scienziati di HGAGN per studiare come si evolvono l’uno rispetto agli altri. Negli ultimi decenni, è diventato chiaro che i buchi neri si evolvono insieme alle galassie che li ospitano, ma i dettagli di questa co-evoluzione non sono ancora stati spiegati. HGAGN ha avuto come risultato nuove prove della co-evoluzione a spostamenti verso il rosso maggiori di 1, ma non a distanze più piccole. I nuovi risultati, pubblicati nella rivista Astronomy & Astrophysics, hanno fatto nuova luce sui complicati meccanismi attraverso i quali gli AGN interagiscono con le galassie ospiti. Le future osservazioni di AGN a spostamenti verso il rosso più piccoli di 1 ci faranno probabilmente capire meglio l’evoluzione delle galassie.