La galassia NGC 6240 contiene tre buchi neri supermassicci


Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” riporta uno studio sulla galassia NGC 6240 con le prove che essa contiene tre buchi neri supermassicci. Un team di ricercatori guidato dal professor Wolfram Kollatschny dell’Università di Gottinga ha usato lo strumento MUSE montato sul VLT dell’ESO in Cile assieme a dati di studi precedenti per ottenere le osservazioni ad alta precisione necessarie a verificare che all’interno di NGC 6240 non c’erano due buchi neri supermassicci come sembrava da studi precedenti bensì tre. Ciò indica che la fusione in atto è tra tre galassie.

Distante circa 400 milioni di anni luce dalla Terra, la galassia NGC 6240 è un caso di fusione galattica ancora in corso. Per questo motivo, è già stata oggetto di studi passati, anche concentrati sui buchi neri supermassicci ospitati, come quello riportato in un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” nell’aprile 2018. Tuttavia, quegli studi indicavano che la fusione in atto era tra due galassie, ognuna delle quali aveva un buco nero supermassiccio. Ora però nuove osservazioni mostrano una situazione più complessa.

Quelli che erano stati interpretati come due nuclei galattici attivi erano stati individuati grazie osservazioni condotte con i radiotelescopi MERLIN (Multi-Element Radio Linked Interferometer Network) e VLBA (Very Long Baseline Array) alle frequenze radio e con l’Osservatorio spaziale per i raggi X Chandra. In questo nuovo studio i ricercatori hanno usato lo strumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) sul VLT (Very Large Telescope), il quale è dotato di un’ottica adattiva molto sofisticata che consente di ottenere osservazioni ad alta risoluzione con una nitidezza paragonabile a quella del telescopio spaziale Hubble. In più queste osservazioni contengono rilevazioni spettrali che hanno permesso di determinare il moto e le masse dei buchi neri supermassicci all’interno della galassia NGC 6240.

L’immagine (P Weilbacher (AIP), NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, and A Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)) mostra la galassia NGC 6240 e nel riquadro un ingrandimento dell’area che contiene i buchi neri supermassicci. Il buco nero a nord (N) è attivo ed era già conosciuto mentre quello che era considerato il buco nero a sud ora risulta essere una coppia (S1 ed S2). Il colore verde indica la distribuzione del gas ionizzato dalla radiazione che circonda i buchi neri. Le linee rosse mostrano i contorni della luce stellare dalla galassia e la lunghezza della barretta bianca corrisponde a 1.000 anni luce.

I tre buchi neri supermassicci sono siti in un’area di spazio con una lunghezza inferiore a 3.000 anni luce, meno di un centesimo della lunghezza totale della galassia NGC 6240. Ognuno di essi ha una massa superiore a 90 milioni di volte quella del Sole. Il dottor Peter Weilbacher del Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP), uno degli autori dello studio, ha spiegato che finora una tale concentrazione di tre buchi neri supermassicci non era mai stata scoperta nell’universo. Questo caso offre le prove di una fusione simultanea di tre galassie con quelli che in origine erano i buchi neri supermassicci al loro centro.

Capire che in NGC 6240 è in corso la fusione tra tre galassie è fondamentale per capire l’evoluzione delle galassie nel corso del tempo, in particolare per spiegare la formazione delle galassie più massicce. Ciò perché una fusione simultanea di più di due galassie permette un’evoluzione molto più rapida di quella che esisterà alla fine di quel processo rispetto a una serie di fusioni successive.

Nella galassia NGC 6240, i processi legati alla fusione in atto porteranno, probabilmente fra qualche milione di anni dal nostro punto di vista sulla Terra, anche i buchi neri supermassicci a fondersi generando fortissime onde gravitazionali. La missione LISA (Laser Interferometer Space Antenna) dell’ESA prevede che nel 2034 una costellazione di tre satelliti venga lanciata per rilevare quelle onde gravitazionali nello spazio. Possiamo aspettarci molti progressi nell’astronomia delle onde gravitazionali nel corso dei prossimi decenni con rilevatori sempre più sofisticati al suolo e soprattutto nello spazio, dove non esistono fonti di vibrazioni che ne disturbano il funzionamento.

L’astronomia multimessaggero, in casi come le fusioni galattiche basata sulla combinazione di rilevazioni di onde elettromagnetiche e onde gravitazionali, potrebbe aiutare a capire meglio i processi in atto e l’influenza di una fusione sull’evoluzione della galassia risultante. Nel caso della galassia NGC 6240 i tempi sono ancora lunghissimi per la scala umana ma gli astronomi stanno trovando sempre più coppie di buchi neri supermassicci perciò è possibile che una loro fusione possa essere osservata nel futuro prossimo.

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