Buco nero gigante cacciato fuori dalla sua galassia

Gli astronomi hanno trovato una forte evidenza che un buco nero massivo è stato espulso dalla sua galassia ospite ad una velocità di parecchi milioni di chilometri all’ora. Nuove osservazioni della NASA  tramite il Chandra X-ray Observatory suggeriscono che il buco nero si è scontrato  e fuso con un altro buco nero e ha ricevuto un potente rinculo dalle radiazioni di onde gravitazionali.

Giant buco nero cacciato dalla galassia

Chandra e altri telescopi hanno dimostrato che la galassia CID-42 probabilmente contiene un buco nero massivo che viene espulso a diversi milioni di chilometri all’ora. Il pannello principale è un grande campo ottico d’immagine della CID-42 e l’area circostante. La casella delineato rappresenta la visione più localizzata del CID-42 che viene mostrata nei tre riquadri separati sul lato destro del grafico. Un’immagine da Chandra (box in alto) mostra che l’emissione di raggi X è concentrata in una singola fonte, corrispondente ad una delle due sorgenti vista in profonde osservazioni di Hubble (riquadro centrale).I dati precisi di Chandra aiuta gli astronomi restringere le loro idee su quanto sta accadendo in questa galassia, sostenendo la teoria dell’espulsione buco nero. Credit: X-ray: NASA / CXC / SAO / F.Civano et al, Ottico: NASA / STScI; Optical (grande campo): CFHT, NASA / STScI

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“E ‘difficile credere che un  del peso di milioni di volte la massa del sole potrebbe essere spostato, figuriamoci buttato fuori da una galassia a velocità enorme, “ha detto Francesca Civano del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA ), che ha condotto il nuovo studio.”Ma questi nuovi dati supportano l’idea che le onde gravitazionali – increspature nel tessuto dello spazio prima predetto da Albert Einstein ma mai rilevata direttamente – può esercitare una forza estremamente potente.”

Nonostante l’espulsione di un buco nero supermassiccio da una galassia da rinculo di  onde gravitazionali che vengono emesse in una direzione che in un’altra è probabile che sia raro, tuttavia, potrebbe significare che ci sono molti buchi neri giganti inoservati nei vasti spazi tra galassie.

“Questi buchi neri sarebbero invisibili a noi”, ha detto il co-autore Laura Blecha, “perché hanno consumato tutto il gas che li circonda dopo essere stati buttati fuori delle loro galassie.”

Civano e il suo gruppo hanno studiato un sistema conosciuto come CID-42, che si trova al centro di una galassia a circa 4 miliardi di anni luce di distanza. Essi avevano precedentemente individuato due distinte fonti compatte di  in CID-42, utilizzando lo   .

Più i dati ottici dal terrestre Magellan e Telescopi molto grandi in Cile forniti di  uno spettro (cioè, la distribuzione della luce ottica con energia) che ha suggerito le due sorgenti in CID-42 si allontanano ad una velocità di almeno 3 milioni miglia all’ora.

Precedenti osservazioni di Chandra hanno rilevato una luminosa sorgente di raggi X probabilmente causato da super-riscaldamento damateriale su uno o più buchi neri supermassicci. Tuttavia, non potevamo distinguere se i raggi X proveniva da una o entrambe le sorgenti ottiche rilevate da Chandra perché non è stato osservato direttamente su CID-42, dando una sorgente di raggi X che era meno tagliente del solito.

“I dati precedenti ci hanno detto che c’era qualcosa di speciale in corso, ma non abbiamo potuto dire se ci sono due buchi neri o solo uno”, ha detto un altro co-autore Martin Elvis, anche di CfA. “Avevamo bisogno di nuovi dati a raggi X per separare le fonti.”

Quando la telecamera di Chandra ad alta risoluzione è stata puntata direttamente verso CID-42, i dati risultanti hanno mostrato che i raggi X venivano solo da una delle fonti. Il team pensa che quando due galassie sono in collisione, i buchi neri supermassicci al centro di ogni galassia si  scontrato anche. I due buchi neri poi uniti formano un unico buco nero che si ritrasse dalle onde gravitazionali prodotte dalla collisione, che ha dato il buco nero appena unito un calcio sufficientemente grande da sfuggire dalla galassia. L’altra fonte ottica è pensata per essere l’ammasso stellare luminosa che è stato lasciato alle spalle. Questo quadro è coerente con le recenti simulazioni al computer di fusione  di buchi neri, che mostrano  i buchi neri in grado di ricevere calci potenti dalla emissione di onde gravitazionali.

Ci sono due altre spiegazioni possibili per ciò che sta accadendo in CID-42.Si tratterebbe quindi di un incontro tra tre buchi neri supermassicci, quello più leggero viene espulso. Un’altra idea è che il CID-42 contiene due buchi neri supermassicci a spirale uno verso l’altro, piuttosto che una che si muove in fretta.

Entrambe queste spiegazioni alternative richiederebbe almeno uno dei supermassicci  da molto oscurato, poiché solamente una luminosa sorgente di raggi X viene osservata. Così i dati di Chandra sostenere l’idea di un buco nero in arretramento a causa di  .

La sorgente si trova nellacampodella Cosmic Evolution Survey (COSMOS), una grande multi-lunghezza d’onda.

Questi risultati appariranno nel numero del 10 giugno di The Astrophysical Journal.

Fonte: http://phys.org/news/2012-06-giant-black-hole-home-galaxy.html

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