Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta i risultati di uno studio condotto su 108 galassie che contengono ammassi nucleari stellari alla ricerca di buchi neri di massa intermedia. Un team di ricercatori ha usato l’Osservatorio per i raggi X Chandra della NASA per cercare le tracce di questo tipo di buco nero che finora è stato davvero elusivo. In 29 di queste galassie hanno trovato emissioni che ritengono provenienti da questo tipo di buco nero e tracce della distruzione di migliaia di stelle. Ciò fa pensare che i buchi neri di massa intermedia crescano divorando stelle.
Varie teorie legano la formazione dei buchi neri di massa intermedia a condizioni che esistevano solo nell’universo primordiale. In quel caso, potrebbero essere stati i “semi” dei buchi neri supermassicci, i quali possono raggiungere masse anche miliardi di volte quella del Sole. Tuttavia, un gruppo di ricercatori ha provato a cercarli all’interno di ammassi nucleari stellari, un tipo di ammassi stellari caratterizzato da un’elevata densità e luminosità vicino al centro delle galassie. Questa scelta è dovuta alle condizioni esistenti in quegli ammassi, la cui densità permette ai buchi neri di divorare grandi quantità di materiali strappati a stelle vicine e di crescere ben oltre i buchi neri di massa stellare.
Questo studio è cominciato prendendo in considerazione un campione di 207 galassie contenenti ammassi nucleari stellari. Osservazioni condotte con l’Osservatorio per i raggi X Chandra erano disponibili in archivio per 108 di quelle galassie, le quali sono diventate l’oggetto di questo studio. L’immagine (X-ray: NASA/CXC/Washington State Univ./V. Baldassare et al.; Optical: NASA/ESA/STScI) mostra le galassie NGC 1385, NGC 1566, NGC 3344 e NGC 6503 in una combinazione di osservazioni ai raggi X da Chandra e a frequenze ottiche dal telescopio spaziale Hubble con i quadratini che indicano gli ammassi nucleari stellari.
L’Osservatorio per i raggi X Chandra è stato definito l’unico strumento al mondo in grado di trovare le tracce dei buchi neri negli ammassi nucleari stellari da Vivienne Baldassare della Washington State University, prima autrice di questo studio. Quest’affermazione è dovuta al fatto che Chandra è in grado di inviduare le posizioni delle fonti di raggi X con la grande precisione che è importante in un lavoro di questo tipo.
Una complessa analisi delle fonti di raggi X rilevate nelle 108 galassie studiate ha permesso di eliminare quelle generate da oggetti diversi dai buchi neri. Alla fine, in 29 di quelle galassie sono state trovate emissioni di raggi X con le caratteristiche che i ricercatori si aspettano da buchi neri di massa intermedia. Negli ammassi nucleari stellari che hanno una massa e densità che supera una certa soglia le tracce di quei buchi neri hanno un tasso doppio rispetto agli ammassi con massa e densità sotto quella soglia. In sostanza, si tratta di una conferma che massa e densità aiutano la crescita dei buchi neri.
Questo studio discute i possibili meccanismi di crescita dei buchi neri offrendo suggerimenti per altri tentativi di individuare quelli di massa intermedia. I ricercatori continueranno a esaminare i dati d’archivio dell’Osservatorio per i raggi X Chandra per raccogliere altre informazioni su questi oggetti, anche per capire meglio come trovarli dato che finora sono stati molto elusivi.
