Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” riporta i risultati di uno studio su sette ammassi galattici che contengono diversi buchi neri supermassicci che offre prove che le esplosioni di energia generate a questi buchi neri aiutano a raffreddare il gas di cui si nutrono. Un team di ricercatori ha utilizzato osservazioni condotte con vari strumenti per esaminare sette ammassi galattici. Esplosioni sotto forma di getti dai buchi neri supermassicci in quegli ammassi fanno raffreddare il gas formando sottili filamenti. Parte di quel gas finirà per tornare verso quei buchi neri innescando altre esplosioni in un meccanismo in cui i buchi neri “cucinano” i loro stessi pasti.

Gli ammassi galattici possono essere formati anche da centinaia di galassie legate tra di loro dal punto di vista gravitazionale. L’immagine (Ammasso del Perseo: X-ray: NASA/CXC/SAO/V. Olivares et al.; Optical/IR: DSS; H-alpha: CFHT/SITELLE; Ammasso del Centauro: X-ray: NASA/CXC/SAO/V. Olivaresi et al.; Optical/IR: NASA/ESA/STScI; H-alpha: ESO/VLT/MUSE; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk) mostra gli ammassi galattici del Perseo e del Centauro osservati in combinazioni di diverse bande elettromagnetiche. Filamenti di gas caldissimo sono rilevati ai raggi X e rappresentati in blu mentre quelli più freddi rilevati a frequenze visibili sono rappresentati in rosso.

I centri degli ammassi galattici contengono le galassie più massicce dell’universo, che a loro volta contengono buchi neri supermassicci le cui masse possono essere anche miliardi di volte quella del Sole. Osservazioni in diverse bande elettromagnetiche sono risultate preziose per confermare un modello teorico che prevede un meccanismo in cui un buco nero supermassiccio in parte si autoalimenta. Il modello prevede un rapporto tra la luminosità dei filamenti di gas caldissimo e caldo al centro degli ammassi galattici.

Osservazioni ai raggi X sono state condotte con l’Osservatorio per i raggi X Chandra della NASA mentre osservazioni a frequenze visibili sono state condotte con lo spettrografo MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) del VLT (Very Large Telescope) dell’ESO in Cile e lo spettrometro SITELLE (Spectromètre Imageur à Transformée de Fourier pour l’Etude en Long et en Large de raies d’Emission) al CFHT (Canada France Hawaii Telescope).

I ricercatori hanno osservato i comportamenti dei buchi neri supermassicci e del gas nelle aree attorno a essi. I risultati confermano che lo esplosioni sotto forma di getti fanno raffreddare il gas formando sottili filamenti e che parte di quel gas finirà per tornare verso quei buchi neri innescando altre esplosioni. Altro gas può essere catturato dai buchi neri ma il meccanismo è in parte autoalimentante con i buchi neri che “cucinano” i loro stessi pasti.

Questo risultato mostra anche una similitudine tra questi filamenti legati ai buchi neri supermassicci con le code delle cosiddette galassie medusa il cui gas viene strappato via mentre viaggiano nel gas che le circonda. Ciò mostra un collegamento tra questi oggetti e suggerisce che un processo simile possa essere in atto.

I processi in atto attorno ai buchi neri supermassicci sono da tempo oggetto di studio per diversi motivi. Questi oggetti estremi permettono di mettere alla prova modelli cosmologici alla ricerca di progressi verso una una teoria unificata mentre in questo caso l’interesse riguarda le interazioni che avvengono tra i buchi neri e le aree circostanti. L’influenza dei buchi neri supermassicci sulle galassie che li ospitano può essere notevole e questo studio offre qualche nuova informazione su quest’argomento.