Buchi neri “golosi”: l’evoluzione della galassie è da riscrivere
Finora gli astronomi ritenevano che la differenza di luminosità tra le galassie attive di tipo I e di tipo II dipendesse solo dal loro orientamento rispetto alla Terra. Un nuovo studio suggerisce che i dati sono da rivedere: la diversa luminosità sembra dipendere dalla voracità del buco nero supermassivo nel centro galattico.
SCOPERTE – Perché le galassie attive di tipo I e quelle di tipo II mostrano una differenza di luminosità? Più brillanti le prime, più fioche le seconde, secondo la teoria del modello unificato a causare la differenza sarebbe il loro orientamento rispetto alla Terra. Un nuovo studio, frutto di una collaborazione internazionale di astronomi guidati da Claudio Ricci della Pontificia Universidad Catolica del Chile, smentisce però la teoria seguita finora. La differenza in luminosità non dipende dal punto di osservazione, ma dalla voracità del buco nero supermassivo che entrambe le tipologie di galassie attive ospitano.
Secondo il modello unificato i due nuclei galattici attivi avrebbero una struttura fondamentale e un profilo energetico simile. La differenza in luminosità, secondo la teoria, è dovuta all’angolo con cui puntano alla Terra: le galassie di tipo II sono inclinate abbastanza da essere “oscurate” dalla polvere che si trova intorno al disco galattico, facendo così apparire le galassie di tipo I più luminose. Ma il risultato dello studio pubblicato su Nature svela che in realtà le galassie di tipo I e quelle di tipo II sono molto diverse tra loro. La ricerca si è basata sulle osservazioni di 836 nuclei galattici attivi compiute dal telescopio Burst Alert, montato sul satellite Swift della NASA.
Entrambi i tipi di galassie ospitano nuclei galattici attivi, cioè buchi neri supermassivi nel centro galattico. Nel caso delle galassie di tipo I questo oggetto è più “goloso”, cioè risucchia una quantitativo maggiore di materia ed emette più radiazioni, rendendole così più brillanti. Lo spiega in un comunicato Richard Mushotzky, professore di astronomia della UMD e co-autore dello studio: “Il modello unificato è stato il prediletto in questi anni, anche se questa teoria non spiegava del tutto le differenze osservate nelle impronte spettrali delle galassie e molti hanno cercato un parametro aggiuntivo che riempisse queste lacune. La nostra nuova analisi dei dati in raggi X osservati dal telescopio Swift Burst Alert della NASA suggerisce che le galassie di tipo I sono molto più efficienti nell’emettere energia”.
I ricercatori hanno misurato la massa e il tasso di crescita dei nuclei galattici attivi e hanno confrontato i dati di Swift con le osservazioni di 12 differenti telescopi a Terra. “Il progetto è iniziato nel 2009 come parte del mio dottorato alla UMD”, commenta Michael Moss, ricercatore a Eureka Scientific Inc. e co- autore dello studio, “ed è radicalmente cresciuto con l’aiuto di oltre 40 ricercatori da tutto il mondo. Quando ho iniziato, ho passato un mese di notti solitarie al Kitt Peak National Observatory osservando poche dozzine di galassie. Non avrei mai immaginato che avremmo raggiunto un campione così grande, che però ci ha permesso per la prima volta di rispondere a tantissimi interrogativi”.
Confrontando i dati degli spettri a raggi X raccolti per le galassie di tipo I e quelle di tipo II, i ricercatori hanno così concluso che indipendentemente dall’angolo con cui la galassia si affaccia alla Terra, la prima tipologia di nucleo galattico attivo è così vorace da consumare una quantità di polvere prossima al disco galattico maggiore e quindi di riemettere una quantità maggiore di radiazioni.
Il risultato però pone ora una questione fondamentale. Per decenni gli astronomi si sono concentrati sullo studio delle galassie di tipo II, che essendo meno luminose rendevano meno difficili le osservazioni di stelle e nubi di gas che costituiscono il resto della galassia, pensando che il risultato sarebbe stato analogo per quelle di tipo I. Questo implica che i dati raccolti negli anni per questo primo tipo di galassie sono completamente da rivedere e analizzare con un’ottica del tutto nuova. Il prossimo passo da fare per gli astronomi sarà quello di comprendere le differenze tra i due nuclei galattici attivi, un passo che porta verso una migliore comprensione di come i buchi neri supermassivi influenzano l’evoluzione delle galassie che li ospitano.
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