Immagine di Hubble da un campione di 20 quasar vicini. Immagine di credito: NASA / ESA / ESO Clicca per ingrandire
Il rilevamento di un buco nero super massiccio senza una massiccia galassia "host" è il risultato sorprendente di un ampio studio di Hubble e VLT sui quasar.
Questa è la prima scoperta convincente di un tale oggetto. Una spiegazione interessante è che la galassia ospite può essere composta quasi esclusivamente di "materia oscura".
Un team di astronomi europei ha utilizzato due delle più potenti strutture astronomiche disponibili, il NASA / ESA Hubble Space Telescope e l'ESO Very Large Telescope (VLT) al Cerro Paranal, per scoprire un quasar luminoso senza un'enorme galassia ospite.
I quasar sono una fonte potente e in genere molto distante di enormi quantità di radiazioni. Sono comunemente associati a galassie contenenti un buco nero centrale attivo.
Il team ha condotto uno studio dettagliato di 20 quasar relativamente vicini. Per 19 di loro, hanno scoperto, come previsto, che questi enormi buchi neri sono circondati da una galassia ospite. Ma quando hanno studiato il luminoso quasar HE0450-2958, situato a circa 5000 milioni di anni luce di distanza, non sono riusciti a trovare prove per una galassia ospite.
Gli astronomi suggeriscono che ciò potrebbe indicare un raro caso di collisione tra una galassia a spirale apparentemente normale e un oggetto "esotico" che ospita un buco nero molto massiccio.
Con masse che sono centinaia di milioni di volte più grandi del Sole, i buchi neri super-massicci si trovano comunemente nei centri delle galassie più grandi, inclusa la nostra Via Lattea. Questi buchi neri a volte si manifestano drammaticamente divorando la materia che ingoiano gravitazionalmente da ciò che li circonda.
I più nutriti di questi oggetti brillano come "quasar" (che sta per "oggetto quasi stellare" perché inizialmente erano stati pensati come stelle).
L'ultimo decennio di osservazioni, in gran parte con il telescopio Hubble, ha dimostrato che i quasar sono normalmente associati a enormi galassie ospiti. Tuttavia, osservare la galassia ospite di un quasar è un lavoro impegnativo perché il quasar supera completamente l'ospite e maschera la struttura sottostante della galassia.
Per ovviare a questo problema, gli astronomi hanno escogitato una nuova strategia altamente efficiente. Combinando le immagini ultra-nitide di Hubble e la spettroscopia del VLT dell'ESO, hanno osservato il loro campione di 20 quasar contemporaneamente come una stella di riferimento. La stella serviva come fonte di luce millimetrica di riferimento che veniva utilizzata per districare la luce quasar da qualsiasi possibile luce proveniente da una galassia sottostante.
Nonostante le tecniche innovative utilizzate, non fu vista alcuna galassia ospite intorno a HE0450-2958. Ciò significa che se esiste una galassia ospite, deve essere almeno sei volte più debole delle galassie ospiti tipiche, oppure avere un raggio inferiore a circa 300 anni luce, cioè da 20 a 170 volte più piccolo delle galassie ospiti tipiche (che normalmente hanno raggi che vanno da circa 6000 a 50.000 anni luce).
"Con la potente combinazione di Hubble e VLT siamo certi che saremmo stati in grado di rilevare una normale galassia ospite", ha affermato Pierre Magain dell'Universit? de Li? ge, Belgio.
Gli astronomi hanno tuttavia rilevato un'interessante nuvola di gas più piccola, larga circa 2500 anni luce vicino al quasar, che chiamano "il blob". Le osservazioni VLT mostrano che questa nuvola brilla perché è immersa nell'intensa radiazione proveniente dal quasar e non dalle stelle all'interno della nuvola. Molto probabilmente, è il gas di questa nuvola che alimenta il buco nero super massiccio, permettendogli così di diventare un quasar.
"L'assenza di un'enorme galassia ospite, unita all'esistenza del blob e della galassia a forma di stella, ci porta a credere che abbiamo scoperto un quasar davvero esotico", ha detto padre Ricbin Courbin dell'Ecole Polytechnique Federale de Losanna, Svizzera.
“Non vi è dubbio che un aumento della formazione di stelle nella galassia compagna e nel quasar stesso sia stato innescato da una collisione che deve aver avuto luogo circa 100 milioni di anni fa. Ciò che è accaduto all'host putativo di Quasar rimane sconosciuto. "
HE0450-2958 è un caso impegnativo. Gli astronomi propongono diverse possibili spiegazioni. La galassia ospite è stata completamente distrutta a seguito della collisione? Un buco nero isolato ha catturato gas mentre attraversava il disco di una galassia a spirale? Ciò richiederebbe condizioni molto speciali e probabilmente non avrebbe causato un così grande disturbo alla galassia vicina come si osserva. Si spera che ulteriori studi chiariranno la situazione.
Un'altra ipotesi interessante è che la galassia che ospita il buco nero era quasi esclusivamente di "materia oscura". È possibile che ciò che si osserva sia una fase normale nella formazione di una galassia massiccia, che in questo caso ha avuto luogo diversi 1000 milioni di anni dopo rispetto alla maggior parte degli altri.
Fonte originale: ESA Portal
