Da un comunicato stampa della NASA:
Visto ai raggi X, l'intero cielo è ardente. Il problema era che erano stati rilevati troppo pochi per fare il lavoro.
Un team internazionale di scienziati che utilizza i dati del satellite Swift della NASA conferma l'esistenza di una popolazione in gran parte invisibile di galassie alimentate da buchi neri. Le loro emissioni di raggi X sono così pesantemente assorbite che si sa poco più di una dozzina. Eppure gli astronomi affermano che nonostante i raggi X profondamente oscurati, le fonti potrebbero rappresentare la punta dell'iceberg, rappresentando almeno un quinto di tutte le galassie attive.
"Questi buchi neri fortemente avvolti ci circondano", ha affermato Neil Gehrels, il principale investigatore di Swift presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Md., E coautore del nuovo studio. "Ma prima di Swift, erano solo troppo deboli e troppo oscurati per essere visti."
I risultati appaiono nel numero del 10 febbraio di The Astrophysical Journal.
Le galassie più grandi contengono un gigantesco buco nero centrale e quelle osservate nello studio Swift pesano circa 100 milioni di volte la massa del sole. In una galassia attiva, la materia che cade verso il buco nero supermassiccio alimenta emissioni ad alta energia così intense che due classi di galassie attive, quasar e blazar, si classificano come gli oggetti più luminosi dell'universo.
Lo sfondo dei raggi X ha indotto gli astronomi a sospettare che le galassie attive fossero sottostimate. Gli astronomi non potrebbero mai essere certi di aver individuato la maggior parte delle galassie attive più vicine. Dense nuvole di polvere e gas circondano il buco nero centrale e schermano la luce a raggi X ultravioletta, ottica ea bassa energia (o morbida). Mentre le radiazioni infrarosse possono attraversare il materiale, possono essere confuse con la polvere calda nelle regioni a forma di stella della galassia.
Tuttavia, alcuni dei raggi X più energici del buco nero penetrano nel sudario, ed è qui che entra in gioco Swift.
Dal 2004, il Burst Alert Telescope (BAT) di Swift, sviluppato e gestito alla NASA Goddard, ha mappato l'intero cielo in raggi X duri con energie comprese tra 15.000 e 200.000 volt di elettroni - migliaia di volte l'energia della luce visibile. Costruendo gradualmente la sua esposizione anno dopo anno, il sondaggio è ora il censimento più grande, più sensibile e più completo di queste energie. Include centinaia di galassie attive a una distanza di 650 milioni di anni luce.
Da questo campione, i ricercatori hanno eliminato fonti a meno di 15 gradi dal piano polveroso e affollato della nostra galassia. Anche tutte le galassie attive con un getto di particelle energico non sono state considerate, lasciando 199 galassie.
Sebbene esistano molti tipi diversi di galassia attiva, gli astronomi spiegano le diverse proprietà osservate in base al modo in cui la galassia si inclina nella nostra visuale. Vediamo i più luminosi quasi rivolti verso l'alto, ma all'aumentare dell'angolo, l'anello circostante di gas e polvere assorbe quantità crescenti delle emissioni del buco nero.
Gli astronomi presumevano che c'erano molte galassie attive orientate verso di noi, ma non potevano essere rilevate perché il disco di gas attenua le emissioni troppo fortemente.
“Queste galassie attive estremamente oscurate sono molto deboli e difficili da trovare. Su un campione di 199 fonti, ne abbiamo rilevate solo nove ”, ha affermato Davide Burlon, autore principale dello studio e studente universitario presso il Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics di Monaco.
"Ma anche la BAT di Swift ha difficoltà a trovare queste fonti altamente assorbite e sappiamo che l'indagine le sottostima", ha spiegato Burlon. "Quando abbiamo considerato questo, abbiamo scoperto che queste galassie attive protette sono molto numerose, che rappresentano circa il 20-30% del totale."
"Con Swift abbiamo ora quantificato esattamente quante galassie attive ci sono intorno - davvero, nel nostro cortile", ha detto Marco Ajello al Laboratorio Acceleratore Nazionale SLAC, Menlo Park, California. "Il numero è grande e concorda con modelli che affermano di essere responsabili della maggior parte dello sfondo dei raggi X. " Se i numeri rimangono coerenti a distanze maggiori, quando l'universo era sostanzialmente più giovane, allora ci sono abbastanza buchi neri supermassicci per tenere conto dello sfondo dei raggi X cosmici.
Il team ha quindi unito i dati della BAT Swift con le osservazioni archiviate dal suo telescopio a raggi X, nel tentativo di studiare come l'intensità delle emissioni delle galassie è cambiata alle diverse energie dei raggi X.
"Questa è la prima volta che possiamo studiare lo spettro medio di galassie attive fortemente assorbite", ha detto Ajello. "Queste galassie sono responsabili della forma dello sfondo dei raggi X cosmici: creano il picco della sua energia."
Tutto ciò è coerente con l'idea che lo sfondo dei raggi X cosmici sia il risultato dell'emissione da buchi neri supermassicci oscurati attivi quando l'universo aveva 7 miliardi di anni, o circa la metà della sua età attuale.
Swift, lanciato nel novembre 2004, è gestito da Goddard. È stato costruito ed è gestito in collaborazione con Penn State, il Los Alamos National Laboratory nel New Mexico e General Dynamics a Falls Church, in Virginia .; l'Università di Leicester e il Mullard Space Sciences Laboratory nel Regno Unito; Osservatorio di Brera e Agenzia spaziale italiana in Italia; oltre a partner aggiuntivi in Germania e Giappone.
