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Gli astronomi stanno assistendo ad uno spettacolo mai visto prima nell’universo: il risveglio di un buco nero supermassiccio al centro di una galassia lontana.
Alla fine del 2019, Squadra di Gli astronomi hanno notato una galassia insignificante chiamata SDSS1335+0728, situata a 300 milioni di anni luce di distanza nella costellazione della Vergine. Un improvviso picco nella luminosità della galassia è stato rilevato spontaneamente dal telescopio Zwicky Transient Facility presso l’Osservatorio Palomar in California.
Grazie al suo campo visivo estremamente ampio, la fotocamera scansiona ogni due giorni l’intero cielo settentrionale, catturando dati su oggetti celesti come asteroidi vicini alla Terra e supernove luminose e lontane.
Un team interdisciplinare di astronomi e ingegneri ha seguito l’osservazione di Zwicky utilizzando informazioni provenienti da telescopi spaziali e terrestri per vedere come la luminosità della galassia è cambiata nel tempo.
Con loro sorpresa, i ricercatori si sono resi conto che stavano assistendo a un momento unico con il risveglio di un mostro cosmico. I risultati del loro studio sono stati accettati per la pubblicazione sul Journal of Astronomy and Astrophysics.
“Immagina di aver osservato per anni una galassia lontana, e che sia sempre sembrata tranquilla e inattiva”, ha detto in una nota l’autrice principale dello studio Paula Sanchez Saez, astronoma dell’Osservatorio europeo meridionale in Germania. “All’improvviso, (il suo nucleo) ha iniziato a mostrare drammatici cambiamenti di luminosità, a differenza di qualsiasi evento tipico che abbiamo visto prima.”
Il team ha classificato la galassia come contenente un nucleo galattico attivo, ovvero una regione luminosa e compatta che si nutre di un buco nero supermassiccio.
Numerosi scenari celesti possono far sì che una galassia si illumini improvvisamente, come le esplosioni di supernova o quando le stelle si avvicinano troppo ai buchi neri e vengono lacerate durante fenomeni chiamati eventi di disturbo delle maree.
Ma tali eventi durano solo decine o centinaia di giorni, e SDSS1335+0728 continua a crescere in luminosità per più di quattro anni dopo che i ricercatori hanno notato per la prima volta che la sua luminosità aumentava come il semplice tocco di un interruttore della luce cosmica.
Le variazioni di luminosità nella galassia sono diverse da qualsiasi cosa gli astronomi abbiano mai visto prima, il che ha aumentato la loro confusione.
Per trovare risposte, il team ha esaminato i dati di archivio del Wide Field Infrared Survey Explorer della NASA, del Galaxy Evolution Explorer, del 2 Micron All-Sky Survey, dello Sloan Digital Sky Survey e di altri osservatori.
I ricercatori hanno confrontato i dati con le osservazioni di follow-up effettuate dal Very Large Telescope dell’Osservatorio Europeo Australe, o VLT, in Cile, dal Southern Astrophysical Research Telescope in Cile, dall’Osservatorio W.M. Keck alle Hawaii e da Neil Girls-Swift e Chandra Space della NASA Osservatorio. Osservatori a raggi X.
Insieme, i set di dati hanno fornito un quadro ampio della galassia prima e dopo l’osservazione del dicembre 2019, rivelando che la galassia si era spostata per emettere più luce ultravioletta, visibile e infrarossa negli ultimi anni, e raggi X a partire da febbraio – qualcosa senza precedenti. comportamento, ha detto Sanchez Saez.
Dato che la galassia è a 300 milioni di anni luce di distanza, gli eventi osservati dagli astronomi si sono verificati nel passato, ma la luce proveniente da questi eventi ora raggiunge la Terra dopo aver viaggiato nello spazio per milioni di anni. Un anno luce è la distanza percorsa dalla luce in un anno 5,88 trilioni di miglia (9,46 trilioni di km).
“L’opzione più ovvia per spiegare questo fenomeno è che vediamo come il (nucleo) della galassia ha iniziato a mostrare (…) attività”, ha detto la coautrice dello studio Lorena Hernandez Garcia, astronoma del Millennium Institute for Astrophysicals e Università della Columbia. Valparaiso, entrambi in Cile, in un comunicato. “Se fosse così, questa sarebbe la prima volta che vediamo un enorme buco nero attivarsi in tempo reale.”
I buchi neri supermassicci sono classificati come aventi masse 100.000 volte maggiori della massa del nostro Sole. Si trova al centro della maggior parte delle galassie, inclusa la Via Lattea.
“Questi mostri giganti sono solitamente dormienti e non direttamente visibili”, ha detto in una nota Claudio Ricci, coautore dello studio e assistente professore presso l’Università Diego Portales in Cile. “Nel caso di SDSS1335+0728, abbiamo potuto osservare il risveglio del buco nero supermassiccio, che improvvisamente ha iniziato a nutrirsi del gas disponibile nei suoi dintorni ed è diventato estremamente luminoso”.
Precedenti ricerche avevano indicato galassie inattive che sembrano diventare attive dopo diversi anni, che di solito sono stimolate dall’attività del buco nero, ma il processo di risveglio del buco nero non era mai stato osservato direttamente prima, fino ad ora, ha detto Hernandez-Garcia.
Ritchie ha affermato che lo stesso scenario potrebbe verificarsi con il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, Sagittarius A*, ma gli astronomi non sono sicuri di quanto sia probabile.
Gli astronomi non possono escludere che la loro osservazione sia un evento di disturbo delle maree insolitamente lento o un fenomeno celeste nuovo e sconosciuto.
“Indipendentemente dalla natura delle differenze, (questa galassia) fornisce preziose informazioni su come i buchi neri crescono ed evolvono”, ha detto Sanchez Saez. “Ci aspettiamo che strumenti come MUSE sul VLT o quello sul prossimo Very Large Telescope saranno fondamentali per capire perché la galassia è luminosa”.
