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Osservata la coppia di buchi neri supermassicci più vicini alla Terra

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Close-up view of the two bright galactic nuclei, each housing a supermassive black hole, in NGC 7727, a galaxy located 89 million light-years away from Earth in the constellation Aquarius. Each nucleus consists of a dense group of stars with a supermassive black hole at its centre. The two black holes are on a collision course and form the closest pair of supermassive black holes found to date. It is also the pair with the smallest separation between two supermassive black holes — observed just 1600 light-years apart in the sky. The image was taken with the MUSE instrument on ESO’s Very Large Telescope (VLT) at the Paranal Observatory in Chile. Crediti: ESO/Voggel et al.

Utilizzando il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO (Osservatorio Europeo Australe), alcuni astronomi hanno rivelato la coppia di buchi neri supermassicci più vicina alla Terra mai osservata finora. I due oggetti hanno anche una separazione molto più piccola rispetto a qualsiasi altra coppia di buchi neri supermassicci già noti e alla fine si fonderanno in un solo gigantesco buco nero.

La coppia di buchi neri supermassicci si trova nella galassia NGC 7727 nella costellazione dell’Acquario, a circa 89 milioni di anni luce dalla Terra. Anche se può sembrare una distanza notevole, questa batte con un buon distacco il precedente record di 470 milioni di anni luce, rendendo questa nuova coppia di buchi neri supermassicci quella finora a noi più vicina.

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Buchi neri supermassicci nel centro di galassie massicce

I buchi neri supermassicci si annidano nel centro di galassie massicce e quando due di queste galassie si fondono, i buchi neri finiscono in rotta di collisione. La coppia in NGC 7727 ha battuto il record per la più piccola separazione tra due buchi neri supermassicci, con soli 1600 anni luce di distanza. “È la prima volta che troviamo due buchi neri supermassicci così vicini l’uno all’altro, meno della metà del precedente primato”, afferma Karina Voggel, astronoma dell’Osservatorio di Strasburgo in Francia e autrice principale dello studio pubblicato online su Astronomy & Astrophysics.

“La piccola separazione e la velocità dei due buchi neri indicano che si fonderanno in un buco nero gigantesco, probabilmente entro i prossimi 250 milioni di anni”, aggiunge il coautore Holger Baumgardt, professore all’Università del Queensland, in Australia. La fusione di buchi neri come questi potrebbe spiegare come sono nati i buchi neri più massicci dell’Universo.

Voggel e il suo gruppo hanno determinato la massa dei due oggetti osservando come l’attrazione gravitazionale dei buchi neri influenza il moto delle stelle intorno a loro. Si è scoperto che il buco nero più grande, situato proprio al centro di NGC 7727, ha una massa pari a quasi 154 milioni di volte quella del Sole, mentre la massa del compagno è di 6,3 milioni di masse solari.

Molti buchi neri nascosti che aspettano di essere trovati

È la prima volta che si misura così la massa in una coppia di buchi neri supermassicci. Questa impresa è stata resa possibile grazie alla vicinanza del sistema alla Terra e alle osservazioni dettagliate che l’equipe ha ottenuto presso l’Osservatorio del Paranal in Cile utilizzando lo strumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) installato sul VLT dell’ESO, strumento con cui Voggel si è impratichita durante il percorso di studi all’ESO. La misura delle masse con MUSE e l’utilizzo di dati aggiuntivi dal telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA hanno permesso all’equipe di confermare che gli oggetti in NGC 7727 erano effettivamente buchi neri supermassicci.

Gli astronomi sospettavano che la galassia ospitasse due buchi neri, ma non erano stati in grado di confermarne la presenza fino a ora poiché non si vedono grandi quantità di radiazione ad alta energia, che di solito ne tradiscono la presenza, proveniente dai loro immediati dintorni. “La nostra scoperta implica che potrebbero esserci là fuori molti più resti di fusioni di galassie e potrebbero contenere molti buchi neri massicci nascosti che aspettano ancora di essere trovati”, conclude Voggel. “Potrebbe aumentare del 30% il numero totale di buchi neri supermassicci noti nell’Universo locale”.

Si prevede che la ricerca di coppie di buchi neri supermassicci nascosti come questi farà un grande balzo in avanti con l’ELT (Extremely Large Telescope) dell’ESO, che inizierà a funzionare alla fine di questo decennio nel deserto di Atacama in Cile. “Questo rilevamento di una coppia di buchi neri supermassicci è solo l’inizio”, afferma il coautore Steffen Mieske, astronomo dell’ESO in Cile e Capo delle operazioni scientifiche al sito dell’ESO al Paranal. “Con lo strumento HARMONI installato sull’ELT saremo in grado di effettuare rilevamenti come questo notevolmente più lontano di quanto attualmente sia possibile. L’ELT dell’ESO sarà fondamentale per la comprensione di questi oggetti”.

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