Il buco nero supermassiccio di Andromeda

Questa immagine ottica con la Digitized Sky Survey della Galassia di Andromeda (M31). Il rettangolo mostra le immagini di Chandra X ray Observatory di una regione piccola nel centro di Andromeda. Nell’immagine di sinistra, in alto, si ha la somma di piu’ immagini di Chandra prese prima del gennaio 2006, in quella di destra una somma di immagini riprese dopo il gennaio 2006. Prima del 2006, tre sorgenti in X sono ben visibili, tra cui una debole sorgente vicino al centro dell’immagine. Dopo il 2006 una quarta sorgente, denominata M31*, che sta a indicare il buco nero supermassiccio (SMBH) di M31, appare proprio sotto e a destra della sorgente centrale, prodotto dal materiale che sta cadendo dentro al SMBH di M31. Crediti: X-ray (NASA/CXC/SAO/Li et al.), Optical (DSS).

Recentemente mi sono interessata al buco nero supermassiccio al centro della Galassia di Andromeda (denominata anche M31).

Nel 2006 emerse che il comportamento del buco nero supermassiccio al centro di M31 era piuttosto imprevedibile.
Zhiyuan Li dello Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) di Cambridge (Massachusetts) presento’ i risultati raccolti in un paper all’annuale convegno della American Astronomical Society a Miami.

Vi e’ evidenza osservata da oltre vent’anni che la maggior parte delle galassie contiene al proprio centro un buco nero supermassiccio, ossia milioni di volte piu’ massicci del nostro Sole. Andromeda e’ una galassia che si trova a tre milioni di anni luci da noi e, assieme a quello della nostra Galassia, il suo buco nero supermassiccio e’ molto studiato, rappresentando un laboratorio del tutto speciale per conoscere alcuni dei piu’ deboli tipi di accrescimento mai visto per un buco nero supermassiccio (SMBH). Lo si puo’ fare con grande dettaglio proprio perche’ relativamente vicino.

Tale SMBH e’ sorprendentemente tranquillo ed emette una radiazione X che e’ che di un fattore da 10 fino a 100 volte inferiore rispetto a quello che ci si aspetterebbe sulla base delle nubi di gas che lo circondano.

Grazie a Chandra X ray Observatory della NASA si e’ osservato che nel corso di un decennio il SMBH di M31 e’ rimasto in uno stato di quiete eccezionale fino al 2006, quando divenne improvvisamente brillante, almeno un centinaio di volte, portando a pensare all’emissione di un burst di raggi X. Per la prima volta venne osservato un fenomeno simile in un SMBH nell’universo locale. Con il passare del tempo il SMBH di M31 torno’ ad uno stato di quiete, ma la sua luminosita’ continuo’ a rimanere almeno 10 volte superiore a quella che si aveva prima del 2006.

Si sono avanzate delle ipotesi sul motivo di questo eccesso di luminosita’ e sul comportamento insolito del buco nero supermassiccio anche se ovviamente bisognera’ confermarle con ulteriori osservazioni. Il motivo della breve ma intensa emissione potrebbe essere stata prodotta da un improvviso rilascio di energia, forse dovuta alla fusione di diversi campi magnetici, nel disco di accrescimento che circonda il buco nero i quali si sono connessi fra loro diventando molto piu’ potenti.
Invece, la luminosita’ maggiore che si osserva dal 2006 potrebbe essere stata prodotta dalla cattura di venti stellari da una stella transitata in vicinanza del buco nero supermassiccio di M31 oppure da una nube di gas che ha iniziato a spiraleggiare verso di esso.

Uno scontro frontale con M32

Polvere nella Galassia di Andromeda. Questa immagine e’ stata ottenuta dalla Infrared Array Camera (IRAC) alla lunghezza d’onda di 8,0 micron. Crediti NASA/JPL Caltech/D. Block (Anglo American Cosmic Dust Lab. SA) e Spitzer Space Telescope/IRAC.

Vi sono evidenze osservative che la galassia a spirale di Andromeda (chiamata anche M31) sia stata coinvolta in un violento scontro “frontale” con la galassia nana vicina, M32 piu’ di 200 milioni di anni fa. Le immagini nell’infrarosso prese con lo Spitzer Space Telescope della NASA nel 2006 hanno mostrato un anello di polvere in profondita’, all’interno della galassia di Andromeda. Una volta combinato assieme all’anello esterno, osservato in precedenza, la presenza dei due anelli di polvere suggerisce che M32 si sia immersa attraverso il disco di Andromeda lungo l’asse polare approssimativamente 210 milioni di anni fa.

Spitzer Space Telescope – NASA: Forensic Evidence of a Galactic Collision – http://www.spitzer.caltech.edu/images/2220-sig06-025-Forensic-Evidence-of-a-Galactic-Collision

CfA – Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics – Nearby Black Hole is Feeble and Unpredictable- http://www.cfa.harvard.edu/news/2010-07

Sabrina