Un articolo pubblicato sulla rivista “Astrophysical Journal Letters” descrive la più precisa misurazione finora effettuata della massa di un buco nero supermassiccio. Un team guidato dall’astronomo Aaron Barth dell’Università della California a Irvine (UCI) ha utilizzato il radiotelescopio ALMA per esaminare il buco nero supermassiccio al centro della galassia NGC 1332.
Il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) è stato inaugurato nel marzo 2013 e con il suo array di 66 antenne è in grado di rilevare lunghezze d’onda millimetriche e submillimetriche con una sensibilità senza precedenti. Questa ricerca sul buco nero supermassiccio della galassia NGC 1332 è stata condotta in due fasi: una prima osservazione nel settembre 2014, che ha rivelato il disco di gas freddi attorno al buco nero, e una seconda nel settembre 2015 in modalità ad alta risoluzione che ha permesso di mappare con precisione la rotazione del disco.
Grazie ad ALMA è stato possibile osservare a scale sufficientemente piccole il disco di gas freddi attorno al buco nero supermassiccio di NGC 1332, una grande galassia ellittica distante circa 73 milioni di anni luce dalla Terra. Questa sensibilità ha permesso di distinguere con chiarezza l’enorme influenza gravitazionale del buco nero sulla velocità di rotazione del disco.
Il problema consisteva nel distinguere l’influenza gravitazionale del buco nero supermassiccio da quella di stelle, nubi di gas interstellari e materia oscura. Per questo motivo, la stima della massa del buco nero al centro della galassia NGC 1332 andava dai 500 milioni al miliardo e mezzo di masse solari. Le osservazioni effettuate con ALMA hanno una risoluzione maggiore rispetto a qualsiasi altra osservazione effettuata nel passato.
Molte misurazioni fatte con telescopi ottici come il telescopio spaziale Hubble si sono concentrate sulle emissioni dei gas caldi che orbitano vicino al buco nero supermassiccio. Tuttavia, si tratta di gas ionizzati che tendono a essere molto più turbolenti rispetto ai gas freddi. La conseguenza è una precisione inferiore nelle misurazioni.
L’uso di ALMA ha permesso di evitare quei problemi perché è in grado di rilevare le emissioni di gas più freddi, in questo caso in particolare di monossido di carbonio. Vicino al centro del disco attorno al buco nero supermassiccio della galassia NGC 1332, i gas freddi viaggiano a velocità superiori ai 500 km/s. Ciò ha permesso di effettuare una stima della sua massa basata sulla sua influenza gravitazionale di 660 milioni di masse solari più o meno il 10%.
Questo buco nero supermassiccio è circa 150 volte più massiccio di Sagittarius A*, quello al centro della Via Lattea, tuttavia ne sono stati trovati altri decisamente più massicci. L’uso del radiotelescopio ALMA per questo tipo di osservazioni può essere applicato anche ad altre galassie. Misurazioni più accurate della massa dei buchi neri supermassicci permetteranno di capire meglio la loro influenza sull’evoluzione delle galassie che li ospitano.
