Gli astronomi sospettano da tempo che qualcosa debba ostacolare la crescita attiva dei buchi neri, perché la maggior parte delle galassie nell'universo locale non li hanno. Ora, l'Osservatorio Gemelli ha catturato un controllo e un bilanciamento galattici - un deflusso di quasar su larga scala nella galassia Markarian 231 che sembra privare un buco nero supermassiccio della sua dieta di gas e polvere.
Il lavoro è una collaborazione tra David Rupke del Rhodes College nel Tennessee e Sylvain Veilleux dell'Università del Maryland. I risultati saranno pubblicati nel numero del 10 marzo diThe Astrophysical Journal Letters.
Markarian 231 (12h56’14.23 ″ + 56d52’25.24 ″) si trova a circa 600 milioni di anni luce di distanza nella direzione della costellazione dell'Orsa Maggiore. Sebbene la sua massa sia incerta, alcune stime indicano che Mrk 231 ha una massa di stelle circa tre volte quella della Via Lattea, e si stima che il suo buco nero centrale abbia una massa di almeno 10 milioni di masse solari o anche circa tre volte quella del buco nero supermassiccio nella Via Lattea.
La modellazione teorica indica specificamente i deflussi quasar come contrappeso alla crescita del buco nero. In questo circuito di feedback negativo, mentre il buco nero sta attivamente acquisendo massa come quasar, i deflussi trasportano energia e materiale, sopprimendo l'ulteriore crescita. In precedenza erano stati osservati deflussi su piccola scala, ma nessuno era sufficientemente potente da giustificare questo aspetto previsto e fondamentale dell'evoluzione della galassia. Le osservazioni Gemelli forniscono la prima chiara evidenza di deflussi abbastanza potenti da supportare il processo necessario per far morire di fame il buco nero galattico e spegnere la formazione di stelle limitando la disponibilità di nuovo materiale.
L'autore dello studio Veilleux afferma che Mrk 231 è un laboratorio ideale per studiare i deflussi causati dal feedback dei buchi neri supermassicci: “Questo oggetto è probabilmente l'esempio più vicino e migliore che conosciamo di una grande galassia nelle fasi finali di una fusione violenta e nel processo di perdere il suo bozzolo e rivelare un quasar centrale molto energico. Questo è davvero un ultimo sussulto di questa galassia; il buco nero sta eruttando i suoi prossimi pasti nell'oblio! ” Per quanto estreme siano le abitudini alimentari di Mrk 231, Veilleux aggiunge che probabilmente non sono uniche: “Quando guardiamo in profondità nello spazio e indietro nel tempo, quasar come questo sono visti in gran numero, e tutti potrebbero aver attraversato eventi di spargimento come quello a cui stiamo assistendo in Mrk 231. ”
Sebbene Mrk 231 sia estremamente ben studiato e noto per i suoi getti collimati, le osservazioni Gemelli hanno rivelato un ampio deflusso che si estende in tutte le direzioni per almeno 8.000 anni luce attorno al nucleo della galassia. I dati risultanti rivelano che il gas (caratterizzato dal sodio, che assorbe la luce gialla) si allontana dal centro della galassia a una velocità di oltre 1.000 chilometri al secondo. A questa velocità, il gas potrebbe andare da New York a Los Angeles in circa 4 secondi. Questo deflusso sta rimuovendo il gas dal nucleo ad un ritmo prodigioso - oltre 2,5 volte il tasso di formazione stellare. Le velocità osservate eliminano le stelle come possibile "motore" che alimenta il deflusso. Questo lascia il buco nero stesso come il colpevole più probabile, e può facilmente spiegare l'energia tremenda richiesta.
L'energia in questione è sufficiente per spazzare via la materia dalla galassia. Tuttavia, "quando diciamo che la galassia viene distrutta, ci riferiamo solo al gas e alla polvere nella galassia", osserva Rupke. “La galassia è principalmente stelle in questa fase della sua vita e il deflusso non ha alcun effetto su di esse. La cosa cruciale è che i fuochi d'artificio della nuova formazione stellare e l'alimentazione del buco nero stanno finendo, molto probabilmente a causa di questo deflusso. "
Fonte: comunicato stampa Gemini. Il documento appare qui. Vedi anche alcune animazioni di fusione galattica, per gentile concessione del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian.
