Un ammasso di giovani stelle in una galassia disgretata rivela il primo buco nero di massa intermedia

E’ stato segnalato un altro traguardo per l’Hubble Space Telescope della NASA. Insieme a delle osservazioni prese con Swift X-ray Telescope, un team di ricercatori astronomi ha identificato un giovane ammasso stellare che mostra la strada verso il primo buco nero di massa intermedia confermato. Questo raggruppamento di stelle offre un’indicazione importante sul fatto che i buchi neri di questo tipo potrebbero essere stati al centro di una galassia nana, ora smembrata. Una scoperta che aumenta la nostra conoscenza sull’evoluzione delle galassie.

“Per la prima volta abbiamo un’evidenza sull’ambiente e quindi sull’origine di questo buco nero di massa intermedia” ha affermato Mathieu Servillat, membro del team di Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Denominato ESO 243-49 HLX-1, questo incredibile buco nero di massa intermedia è stato scoperto nel 2009 da Sean Farrell, del Sydney Institute for Astronomy in Australia, utilizzando il Telescopio Spaziale XMM-Newton X Ray dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA). La sorgente 1 in X super luminosa ha una massa di 20 000 masse solari e si trova ai margini della galassia ESO 243-49 a circa 290 milioni di anni luce di distanza da noi. Le scoperte del Telescopio XMM-Newton X Ray non sono state l’unico contributo. HLX-1 è stata una sorgente osservata e confermata anche con l’Osservatorio Swift della NASA in X e con l’Hubble Space Telescope nel vicino infrarosso, nell’ottico e nell’ultravioletto. Quello che emerge è la presenza di un gruppo di stelle giovani che circondano il buco nero e che si estende per circa 250 anni luce nello spaxio. Le stelle sono troppo lontane per essere risolte, ma la loro magnitudine e i loro spettri si possono ricavare e confrontare con altri giovani ammassi osservati in galassie simili.

Gli strumenti hanno mostrato lo spettro blu di gas molto caldi che stanno emettendo dal disco di accrescimento che si trovano alla periferia del buco nero. Inoltre, si è notata la presenza di luce rossa generata da gas freddi che possono indicare la presenza di stelle. Bisognerà ora confrontare i risultati ottenuti con i modelli stellari.

“Quello che possiamo sicuramente affermare con i nostri dati ottenuti con l’Hubble Space Telescope è che abbiamo bisogno sia dell’emissione dal disco di accrescimento sia l’emissione dalla popolazione stellare per poter spiegare i colori che si osservano” ha affermato Farrell.

La presenza di giovani stelle è un fatto insolito. Secondo quello che conosciamo finora, esse non dovrebbero trovarsi al di fuori del disco appiattito come lo è HLX-1. Questa scoperta potrebbe indicare che il buco nero di massa intermedia possa essere stato un tempo al centro di una galassia nana che stava subendo un fenomeno di merger galattico, cioè in fusione con un’altra galassia. Le stelle della galassia nana sono state strappate via, ma non è venuta meno la sua capacità di formarne di nuove. Durante l’interazione, il gas intorno al buco nero deve essere stato compresso dando così avvio a nuova formazione stellare… Ma quanto tempo fa è successo?

“L’età della popolazione stellare non è facile da ricavare, data la presenza di popolazioni stellari molto giovani e molto vecchie. Tuttavia, si può supporre un’età di 13 milioni di anni. Inoltre, la presenza di strisce di polvere e la mancanza di qualsiasi attività nucleare da osservazioni in X della galassia ospite portano a supporre che il gas possa avere un’età di 200 milioni di anni. La fusione spiegherebbe la presenza del buco nero di massa intermedia e potrebbe permettere la presenza di una popolazione stellare giovane.

Scoperte come quella di HLX-1 aiuteranno i ricercatori a capire come i buchi neri supermassicci si formano. Le ipotesi attuali è che buchi neri intermedi possono migrare per formare le loro controparti più grandi. Studiare la traiettoria di questa nuova scoperta può fornire informazioni preziose… Anche se non si sa a che punto si potrà arrivare. HLX-1 può essere stato coinvolto in un processo di fusione finendo in orbita attorno a ESO 243-49. Indipendentemente da ciò che accade, è probabile che si esaurirà in X in quando sta consumando la sue forniture di gas.

“Questo buco nero è unico in quanto è l’unico buco nero di massa intermedia che abbiamo trovato finora. La sua rarità suggerisce che questi oggetti sono visibili solo per un breve periodo” ha concluso Servillat.

Potete leggere la press release orginale su Harvard Center for Astrophysics News Release: http://www.cfa.harvard.edu/news/2012/pr201203.html

L’articolo originale è disponibile su ArXiV: A Young Massive Stellar Population Around the Intermediate Mass Black Hole ESO 243-49 HLX-1, S. Farrell et al., arXiv:1110.6510v3 su: http://arxiv.org/abs/1110.6510.

Sabrina