La crescita dei buchi neri legata alla materia oscura

Due nuovi buchi neri stanno sfidando l’idea dominante di come i buchi neri giganti crescono nel core delle galassia. Tali buchi neri sono stati trovati nei centri di due galassie relativamente vicine, NGC 4342 e NGC 4291.

I nuovi dati forniti dal Chandra X-ray Observatory della NASA suggeriscono che la crescita di questi buchi neri sia legata alla quantità di materia oscura che avvolgono le galassie, non ai loro bulge.

Nuovi risultati basati sulle osservazioni di due galassie relativamente vicine, NGC 4342 e NGC 4291, stanno sfidando l’idea dominante di come i buchi neri supermassicci crescono nel centro delle galassie. NGC 4342 e NGC 4291 sono relativamente vicine alla nostra Galassia, in termini di distanza cosmica, pari a circa 75 milioni e 85 milioni di anni luce, rispettivamente. In queste immagini composite, ottenute dal Chandra X-ray Observatory della NASA, la radiazione X è stata colorata in blu, i dati infrarossi ottenuti dal 2MASS Project sono in rosso.

I ricercatori sapevano da precedenti osservazioni che queste galassie ospitavano buchi neri con un’insolita grande massa se confrontata con la massa contenuta nel bulge centrale e formato da stelle. Per studiare l’inviluppo della dark matter contenuto in ciascuna galassia, Chandra è stato utilizzato per esaminare il contenuto di gas caldo, osservato diffondersi in entrambi gli oggetti.

Con l’analisi della distribuzione del gas caldo, i ricercatori sono stati in grado di testare se le galassie avessero perso massa sottoforma di stelle, ossia stelle strappate via durante un incontro mareale con un’altra galassia. Le stime di pressione del gas caldo, che deve bilanciare l’attrazione gravitazionale di tutta la materia presente in una galassia, ha dimostrato che gli inviluppi massicci di materia oscura devono esistere intorno a ciascuna galassia. Dal momento che questo stripping mareale avrebbe gravemente impoverito la materia oscura, che è più genericamente legata alle galassie che alle stelle, sembra improbabile che questo processo sia avvenuto in entrambe le galassie.

I nuovi risultati ottenuti utilizzando NGC 4342 e NGC 4291 cambiano la vecchia idea che i buchi neri al centro delle galassie crescano sempre in coppia con i bulge, formato da stelle, che li circondano. Piuttosto, questo studio suggerisce che i due buchi supermassicci e le loro evoluzione sono legati più strettamente alla quantità e alla distribuzione della materia oscura in ciascuna galassia. In questa immagine i pesi del buco nero e l’inviluppo della materia oscura nelle due galassie “è normale” e le galassie sono sottopeso, dato che si sono formate in modo insolitamente lento.

Fonte Chandra X-ray Observatory: NGC 4342 and NGC 4291: Black Hole Growth Found to be Out of Synch: http://chandra.harvard.edu/photo/2012/ngc4342/
Immagine disponibile su: http://chandra.harvard.edu/photo/2012/ngc4342/ngc4342.jpg

Sabrina