Una fontana galattica nell’ammasso galattico Abell 2597

Abell 2597 visto da ALMA (in giallo), MUSE (in rosso) e Chandra (in blu-violetto) (Immagine ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tremblay et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; NASA/Chandra; ESO/VLT)
Abell 2597 visto da ALMA (in giallo), MUSE (in rosso) e Chandra (in blu-violetto) (Immagine ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tremblay et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; NASA/Chandra; ESO/VLT)

Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” descrive l’osservazione di una sorta di fontana galattica di gas molecolare freddo pompato da un buco nero supermassiccio nella galassia più brillante dell’ammasso galattico Abell 2597. Un team di ricercatori ha usato il radiotelescopio ALMA e lo spettrografo MUSE montato sul VLT dell’ESO per osservare per la prima volta un ciclo che include sia afflusso che deflusso che alimenta quella fontana.

Il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013, era già stato utilizzato per osservare l’attività di quel buco nero supermassiccio nel cuore dell’ammasso galattico Abell 2597 in una ricerca riportata in un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” nel giugno 2016. Un team guidato da Grant Tremblay dell’Università di Yale aveva descritto una sorta di diluvio intergalattico di gas che da grosse nubi cadevano verso il buco nero supermassiccio. I ricercatori hanno continuato a studiare ciò che avviene in quell’area e hanno scoperto un ciclo più completo.

Usando il radiotelescopio ALMA, il team di Grant Tremblay ha tracciato posizione e movimento delle molecole di monossido di carbonio all’interno della nube di gas che stanno cadendo verso il buco nero supermassiccio. Quelle molecole sono molto fredde, con temperature che possono raggiungere i meno 250-260° Celsius. I ricercatori hanno usato anche lo strumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) sul VLT (Very Large Telescope) per tracciare gas ionizzato, e quindi sotto forma di plasma, più caldo in getti lanciati verso l’esterno dal buco nero.

La combinazione di due strumenti con caratteristiche diverse e quindi in grado di rilevare lunghezze d’onda diverse ha permesso di osservare sia l’afflusso che il deflusso che alimenta quella che è stata definita una fontana galattica in cui il buco nero supermassiccio agisce come una pompa. Nel ciclo completo il gas freddo precipita verso il buco nero, il quale di conseguenza lancia getti di plasma incandescente a velocità elevatissime verso l’esterno. Il plasma rimane però prigioniero della forza di gravità della galassia, si raffredda, rallenta e alla fine riprende a cadere verso il buco nero ricominciando il ciclo.

Le nuove osservazioni confermano ancor di più rispetto alla ricerca pubblicata nel 2016 le teoria corrente, che vede questa sorta di fontana galattica come un processo comune ma è la prima volta che l’intero ciclo viene osservato nella sua completezza all’interno della stessa galassia. Potrebbe trattarsi di un processo essenziale per capire la formazione delle galassie e l’influenza dei buchi neri supermassicci sulle galassie che li ospitano.

Negli ultimi anni varie ricerche hanno cercato di capire i meccanismi che legano la formazione stellare e quindi la vita delle galassie all’attività dei buchi neri supermassicci al loro centro. L’osservazione di questa sorta di fontana galattica nell’ammasso Abell 2597 potrebbe fornire informazioni importanti per comprendere quei meccanismi.

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