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04-12-1995 - Un altro buco nero per lo Space Telescope

Pur confermando la presenza di un'altro buco nero supermassivo, questa volta gli astronomi si sono trovati di fronte a qualcosa di inaspettato e misterioso. Lo dicono i risultati di una ricerca presentati dal team composto da Laura Ferrarese ed Holland Ford della John Hopkins Univerity di Baltimora e Walter Jaffe della Leiden University in Olanda, in una conferenza stampa presso la sede di Parigi dell'Agenzia Spaziale Europea durante il secondo meeting "Science with Hubble Space Telescope".

Il buco nero ed il disco di materia a forma di spirale largo 800 anni luce che lo alimenta, sono infatti leggermente spostati rispetto al centro della galassia che li circonda, NGC4261, situata a 100 milioni di anni luce di distanza in direzione della costellazione della Vergine.
Questa galassia relativamente vicina, potrebbe aiutare a risolvere in parte i dubbi su come le galassie piu' distanti ed i quasar riescano a produrre immense quantita' di energia.
"Questa nuova scoperta non ha deluso le nostre aspettative e ci portera' ad una nuova comprensione dei buchi neri" ha dichiarato con non poco entusiasmo Holland Ford, "le nuove osservazioni compiute dallo Space Telescope ci hanno portato oltre il problema dell'esistenza o meno dei buchi neri. Adesso possiamo lavorare su numerose altre questioni come per esempio se ogni galassia ha un buco nero al suo interno e come agiscono questi oggetti straordinari.

I buchi neri, previsti da Einstein nella Teoria generale della relativita', sono oggetti compatti ed estremamente massicci con un campo gravitazionale talmente forte che nemmeno la luce raggiunge una velocita' di fuga sufficiente a vincerlo. E' il secondo buco nero supermassivo confermato dallo Space Telescope. Misurando la velocita' dei gas in rotazione intorno al buco nero, il gruppo di astronomi e' riuscito a calcolare la sua massa che e' di 1,2 miliardi di volte quella del nostro sole, concentrata pero' in una regione dello spazio non piu' grande del nostro sistema solare. L'incredibile disco che lo circonda, che ha una massa sufficiente a produrre 100.000 stelle come il sole, e' stato identificato per la prima volta da Hubble nelle osservazioni compiute nel 1992, ma queste nuove immagini rivelano per la prima volta alcuni particolari caratteristiche nella struttura del disco, forse dovuti ad onde o instabilita' del disco.

Precedentemente alle osservazioni di Hubble, gli astronomi ritenevano che non fosse possibile trovare polvere nelle galassie ellittiche giganti come NGC4261, dove la fase di intensa formazione stellare e' terminata da tempo a causa dell'assenza della materia necessaria: la polvere ed i gas interstellari.
Invece lo Space Telescope ha dimostrato che i dischi di gas e polveri sono comuni al centro delle galassie ellittiche. Nel nostro caso, la spiegazione piu' semplice e' che il disco sia il resto di una galassia piu' piccola attratta nel nucleo di NGC4261. I ricercatori prevedono che nei prossimi 100 milioni di anni, il buco nero inghiottira' i gas della piccola galassia producendo una serie spettacolare di "fuochi d'artificio".

Questo genere di collisioni probabilmente erano piu' frequenti nel passato quando l'universo era piu' piccolo. Questo potrebbe spiegare l'abbondanza di quasar e galassie attive nel lontano passato dell'universo, anche se ci sono delle difficolta' nel simulare teoricamente l'intrusione diretta di una galassia, nel nucleo di un'altra.

Ma un'altra possibilita' e' che le polveri ed i gas espulsi dalle stelle nella galassia siano precipitati verso il nucleo galattico ed abbiano formato un disco, ma in questo caso, diversamente dall'altro, non si spiegherebbe perche' il disco sia spostato rispetto al centro di NGC4261.

Ugualmente misteriosa e' quindi la scoperta che il buco nero e' spostato dal centro della galassia, cosi come il disco che lo circonda. Tutto cio' e' molto strano poiche' il buco nero e' una sorta di "King Kong" astronomico e quindi e' naturale chiedersi come sia stato possibile muoverlo dalla posizione centrale. Probabilmente in precedenza era al centro della galassia, ma qualcosa lo ha spostato ad una distanza di 20 anni luce dal centro, come dimostrano le osservazioni di Hubble, anche se e' quantomeno difficile pensare a qualcosa che sia riuscito a muovere un oggetto tanto massiccio.
Una'idea potrebbe essere che il buco nero sia "auto-alimentato". Il disco di gas e polveri funzionerebbe come i serbatoi di propellente a bordo dei missili, alimentando un flusso di materia verso il buco nero, dove la forza di gravita' la comprimerebbe e riscalderebbe a temperature di decine di milioni di gradi. I gas caldi nelle vicinanze del buco nero sarebbero poi espulsi producendo i getti osservati dai radiotelescopi come strutture a due lobi che si estendono ad anni luce di distanza dalla galassia.
Questi getti, spingerebbero il buco nero nello spazio proprio come i getti dei razzi propulsori spingono un missile nella sua traiettoria.

Il telescopio spaziale e' lo strumento ideale per la ricerca degli oggetti supermassivi nell'universo. Con l'equivalente astronomico della precisione di un chirurgo, lo spettrografo puo' misurare la rotazione di un disco di materia intorno ad un sospetto buco nero, che aumenta rapidamente tanto piu'ci si avvicina al centro del disco, alla ricerca di qualche traccia della sua enorme attrazione gravitazionale.

Altre due galassie hanno un buco nero nel nucleo. Lo Space Telescope ha rilevato nel 1994 nel cuore della galassia M87 un buco nero di 2,4 miliardi di masse solari mentre quest'anno, gli astronomi utilizzando una serie di radiotelescopi per esaminare le dinamiche di un disco di molecole nel cuore della galassia a spirale NGC4258, hanno rilevato la presenza di un buco nero di 40 milioni di masse solari.

Ford ed i suoi compagni continueranno ad utilizzare Hubble per tenere sotto controllo galassie normali ed attive per deteminare se i buchi neri sono comuni in buona parte delle galassie.

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Fonte: STSci

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04/12/95 by MF