A solo un miliardo di anni luce di distanza, nel vicino ammasso di galassie noto come Abell 2597, giace una gigantesca fontana galattica. Un massiccio buco nero nel cuore di una galassia lontana è stato osservato mentre lancia nello spazio un ampio getto di gas molecolare freddo, che in seguito ricade sul buco nero come un diluvio intergalattico. L’afflusso e il deflusso di una fontana cosmica così vasta non erano mai stati osservati insieme; hanno origine nella zona più interna, di circa 100.000 anni luce, della galassia più luminosa dell’ammasso Abell 2597.
“Questo è probabilmente il primo sistema in cui troviamo una chiara evidenza sia dell’afflusso di gas molecolare freddo verso il buco nero e del deflusso o sollevamento operato dai getti lanciati dal buco nero”, spiega Grant Tremblay dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, ex-Fellow dell’ESO, che ha guidato questo studio. “Il buco nero supermassiccio al centro di questa gigantesca galassia si comporta come una pompa meccanica in una fontana”.
Una fontana di gas
Tremblay e il suo team hanno usato ALMA per tracciare la posizione e il movimento delle molecole di monossido di carbonio all’interno della nebulosa. Queste molecole fredde, con temperature fino a meno 250-260 °C, sono state osservate mentre cadono all’interno verso il buco nero. L’equipe ha anche utilizzato i dati dello strumento MUSE sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO per tracciare il gas più caldo, che viene lanciato fuori dal buco nero sotto forma di getti.
“L’aspetto unico qui è l’analisi molto dettagliata della sorgente che abbiamo realizzato utilizzando insieme i dati di ALMA e di MUSE”, ha aggiunto Tremblay. “Le due strutture offrono una combinazione di strumenti incredibilmente potente.”
Insieme, queste due serie di dati ci danno un quadro completo del processo; il gas freddo cade verso il buco nero, accendendo il buco nero e provocando il lancio nel vuoto di getti di plasma incandescente ad alta velocità. Questi getti quindi fuoriescono dal buco nero come una spettacolare fontana galattica. Senza speranza di sfuggire alle grinfie gravitazionali della galassia, il plasma si raffredda, rallenta e alla fine ricade di nuovo sul buco nero, e il ciclo ricomincia.
La formazione delle galassie
Questa osservazione senza precedenti potrebbe far luce sul ciclo di vita delle galassie. Il team ipotizza che questo processo potrebbe essere non solo comune, ma anche essenziale per comprendere la formazione delle galassie. Mentre l’afflusso e il deflusso del gas molecolare freddo sono stati precedentemente rilevati, questa è la prima volta che entrambi sono stati rilevati all’interno di uno stesso sistema e quindi la prima prova che i due eventi fanno parte dello stesso vasto processo.
Abell 2597 si trova nella costellazione dell’Acquario, il nome deriva dalla sua inclusione nel catalogo di Abell di ammassi di galassie ricchi, cioè con un elevato numero di galassie. Il catalogo include anche ammassi come Fornax, Hercules cluster e l’ammasso di Pandora.
