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Segna un altro primo con il telescopio spaziale Hubble della NASA! Insieme alle osservazioni fatte con il telescopio a raggi X Swift, un team di astronomi ha identificato un giovane ammasso stellare di stelle che indica la strada verso il primo buco nero di massa intermedia verificato. Questo raggruppamento di stelle fornisce un'indicazione significativa che i buchi neri di questo tipo potrebbero essere stati al centro di una galassia nana ora distrutta, una scoperta che aumenta la nostra conoscenza dell'evoluzione della galassia.
"Per la prima volta, abbiamo prove sull'ambiente, e quindi sull'origine, di questo buco nero di peso medio", ha dichiarato Mathieu Servillat, membro del team di ricerca del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian.
Designato come ESO 243-49 HLX-1, questo incredibile buco nero di massa intermedia è stato scoperto nel 2009 da Sean Farrell, del Sydney Institute for Astronomy in Australia, utilizzando il telescopio spaziale a raggi X XMM-Newton dell'Agenzia spaziale europea. La sorgente 1 di raggi X iper-luminosi è una bellezza di massa solare di 20.000 che risiede ai margini della galassia ESO 243-49 a circa 290 milioni di anni luce di distanza. Tuttavia, i risultati di Newton non sono stati l'unico contributo: l'HLX-1 è stato verificato anche con l'osservatorio Swift della NASA nei raggi X e Hubble nelle lunghezze d'onda del vicino infrarosso, ottico e ultravioletto. Ciò che risalta è la presenza di un gruppo di giovani stelle che circondano il buco nero e si estendono su circa 250 anni luce di spazio. Mentre le stelle stesse sono troppo lontane per essere risolte, la loro grandezza e gli spettri si abbinano ad altri giovani ammassi visti in galassie simili.
Cosa ha suggerito la squadra alla presenza di un ammasso stellare? In questo caso i loro strumenti hanno rivelato lo spettro blu di gas caldi emessi dal disco di accrescimento situato alla periferia del buco nero ... e ce n'era di più. Hanno anche notato la presenza di luce rossa generata da gas più freddi che possono indicare la presenza di stelle. È ora di mettere a confronto i risultati con la modellazione al computer.
"Quello che possiamo sicuramente dire con i nostri dati Hubble è che richiediamo sia l'emissione da un disco di accrescimento sia l'emissione da una popolazione stellare per spiegare i colori che vediamo." disse Farrell.
Perché la presenza di un giovane ammasso stellare è insolita? Secondo quanto sappiamo finora, non si verificano al di fuori di un disco piatto come HLX-1. Questa scoperta potrebbe indicare che il buco nero di massa intermedia potrebbe essere stato una volta al centro di una galassia nana impegnata in un evento di fusione. Le stelle della galassia nana furono strappate via, ma non le sue capacità di formare nuove. Durante l'interazione, il gas attorno al buco nero è stato compresso e la formazione stellare è ricominciata ... ma quanto tempo fa?
“L'età della popolazione non può essere limitata in modo univoco, con le popolazioni stellari molto giovani e molto vecchie consentite. Tuttavia, la soluzione molto vecchia richiede livelli eccessivamente elevati di ritrattamento del disco e un disco estremamente piccolo, che ci porta a favorire la soluzione giovane con un'età di circa 13 Myr. ” dice la squadra. “Inoltre, la presenza di corsie di polvere e la mancanza di attività nucleare dalle osservazioni a raggi X della galassia ospite ci portano a proporre che una fusione minore ricca di gas potrebbe aver avuto luogo meno di 200 milioni di anni fa. Un simile evento di fusione spiegherebbe la presenza del buco nero di massa intermedia e sosterrebbe una giovane popolazione stellare. "
Scoperte come HLX-1 aiuteranno gli astronomi a capire ulteriormente come si formano i buchi neri supermassicci. La congettura attuale è che i buchi neri di massa intermedia possono migrare insieme per formare le loro controparti più grandi. Studiare la traiettoria di questa nuova scoperta può fornire informazioni preziose ... anche se a questo punto non è noto. L'HLX-1 può essere attirato in un evento di fusione e potrebbe finire in orbita attorno all'ESO 243-49. Indipendentemente da ciò che accade, è probabile che svanisca ai raggi X mentre esaurisce la sua fornitura di gas.
"Questo buco nero è unico in quanto è l'unico buco nero di massa intermedia che abbiamo trovato finora. La sua rarità suggerisce che questi buchi neri siano visibili solo per un breve periodo ", ha detto Servillat.
Fonte originale della storia: Comunicato stampa Harvard Center for Astrophysics. Per ulteriori letture: una giovane popolazione stellare massiccia attorno alla massa intermedia Buco nero ESO 243-49 HLX-1.
