Se contemplare la vasta dimensione degli oggetti astronomici ti fa sentire piuttosto scortese e insignificante, allora questa nuova scoperta ti farà sentire positivamente infinitesimale.
È quasi impossibile immaginare un oggetto così grande: un buco nero super massiccio che è 40 miliardi di volte più massiccio del nostro Sole. Ma eccolo lì, seduto al centro di una galassia ellittica super-gigante chiamata Holmberg 15A. Holmberg 15A è a circa 700 milioni di anni luce di distanza, al centro dell'ammasso di galassie Abell 85.
Questo colosso era già stato nel mirino degli astronomi. In precedenza, la sua massa era stimata a 310 miliardi di volte la massa del Sole, una dimensione quasi inconcepibile. Ma quella stima era basata su misurazioni indirette. In questo nuovo studio, gli astronomi hanno seguito il movimento delle stelle attorno al buco nero e hanno prodotto 40 miliardi di volte la massa del Sole.
Poiché questa nuova misurazione si basa sull'osservazione diretta, è più accurata.
Lo studio che delinea questa nuova misurazione è stato presentato al The Astrophysical Journal, ma non è stato ancora sottoposto a revisione paritaria. Si intitola "Un buco nero di massa solare di 40 miliardi nel nucleo estremo di Holm 15A, la galassia centrale di Abell 85."
Il documento si basa solo su due notti di osservazioni con lo strumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) sul Very Large Telescope (VLT) dell'ESO presso l'Osservatorio Paranal nel nord del Cile. Usando modelli e osservazioni, il team di astronomi dietro questo lavoro ha osservato la cinematica stellare delle stelle in orbita attorno al buco. Dicono che questo buco nero è un record. "... l'SMBH al centro di Holm 15A è il buco nero più massiccio finora determinato dinamicamente."
Giusto per essere chiari, questo non è il più grande SMBH mai trovato. Quel titolo, almeno per ora, appartiene all'Ultra Massive Black Hole (UMBH) al centro di TON 618, un quasar estremamente luminoso a oltre 10 miliardi di anni luce di distanza. Quel colosso è 66 miliardi di volte più massiccio del Sole. Ma quell'UMBH è stato misurato indirettamente, quindi la sua misurazione di massa potrebbe essere rivista.
È difficile immaginare qualcosa di 40 miliardi di volte più massiccio del Sole. Per metterlo in prospettiva, immagina questo SMBH situato al centro del nostro Sistema Solare, dove si trova il Sole. Se fosse lì, allora si estenderebbe a Plutone e molto oltre.
Plutone è a circa 40 Unità Astronomiche (AU) di distanza dal Sole. E la fascia di Kuiper si estende a circa 50 UA. L'eliopausa dista circa 123 UA dal Sole. Ma questo SMBH si estenderebbe fino a circa 790 UA. Questo si sta avvicinando all'inizio dell'Oort Cloud, che inizia da qualche parte intorno ai 1000 UA.
Non è solo la dimensione del SMBH ad essere notevole. Secondo altri metodi di misurazione, è persino più grande del previsto. "L'SMBH di Holm 15A non è solo il più massiccio fino ad oggi, ma è anche da quattro a nove volte più grande del previsto, data la massa stellare del rigonfiamento della galassia e la dispersione stellare della velocità della galassia", hanno detto gli autori nel loro articolo.
Ma come ha fatto questo SMBH a diventare così grande?
Probabilmente si è formato quando due Early Type Galaxies (ETG) si sono fuse. In questo caso, entrambi gli ETG avrebbero esaurito i nuclei, il che significa che non ci sono molte stelle lì. Questo tipo di fusione è probabilmente raro, secondo gli autori, e spiega perché questa bestia sia così straordinaria.
È anche possibile che l'SMBH di Holm 15A sia il risultato di una fusione tra più di due ETG. "... Se Holm 15A ha sperimentato una prima evoluzione accelerata in passato, allora potrebbe benissimo essere coinvolto non solo un buco nero binario, ma probabilmente uno scenario più complicato con più buchi neri."
Il team di astronomi intende continuare il loro lavoro. Pensano che la loro analisi dettagliata possa rivelare maggiori informazioni sulla storia delle fusioni di enormi galassie e sui buchi neri nei loro centri.
“Al momento, Holm 15A è solo il primo massiccio ETG con un core quasi esponenziale che è stato studiato dinamicamente in dettaglio. Modelli dinamici e decomposizioni fotometriche di altre galassie simili potrebbero aiutare a far luce sulle domande relative alla loro formazione ed evoluzione. "
È possibile che continueremo a trovare buchi neri sempre più grandi e che dovremo continuare a inventare nuovi nomi per le categorie di dimensioni. Abbiamo avuto buchi neri, poi buchi neri super massicci e ora buchi neri ultra massicci.
Alcuni astrofisici affermano che esiste probabilmente un limite alla dimensione di un buco nero prima che il suo disco di gas collassi e smetta di crescere. Tale limite è di circa 50 miliardi di masse solari. Ma se si uniscono due buchi neri che hanno già raggiunto quel limite, allora potrebbe essere possibile un UMBH fino a 100 miliardi di masse solari.
È quasi inconcepibile. E se tre buchi neri potessero fondersi, cosa significa questo per i limiti di massa dei buchi neri?
In ogni caso, c'è ancora molto lavoro da fare prima di capire davvero da dove provengono questi behemoth e quanto possono essere massicci. L'Osservatorio LIGO ha rilevato 10 fusioni di coppie di buchi neri a partire dal 2018 e dicono che potrebbero eventualmente rilevarne una alla settimana. Quindi non mancano le opportunità di studiarle.
Di Più:
- Documento di ricerca: UN FORO NERO DI MASSA SOLARE DA 40 MILIARDI NELLA CORE ESTREMA DI HOLM 15A, LA GALASSIA CENTRALE DI ABELL 85
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