Un articolo pubblicato sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters” riporta uno studio su un buco nero supermassiccio circondato da un disco di materiali che ha rivelato caratteristiche inaspettate. Un team di ricercatori guidato da Stefano Bianchi dell’Università degli Studi Roma Tre che include ricercatori di INAF (Istituto nazionale di astrofisica) e ASI (Agenzia Spaziale Italiana) ha usato il telescopio spaziale Hubble per osservare il nucleo della galassia NGC 3147 scoprendo un disco piccolo e tenue, una versione ridotta dei grandi dischi tipici dei nuclei galattici attivi, una struttura che non dovrebbe esistere. La scoperta rappresenta una nuova opportunità per testare alcuni effetti relativistici ma potrebbe costringere gli astronomi a rivedere certi modelli sui nuclei galattici attivi.

Distante circa 130 milioni di anni luce dalla Terra per un diametri stimato in circa 140.000 anni luce, la galassia NGC 3147 è del tipo a spirale, come la Via Lattea, ma sembra una delle sue poche caratteristiche comuni. Si tratta di una galassia poco luminosa che già diversi anni fa è stata studiata come candidata a galassia di Seyfert di tipo 2, cioè un tipo di galassia con un nucleo galattico attivo che presenta righe spettrali generate da gas fortemente ionizzato e allo stesso tempo ha una regione più interna, chiamata in gergo Broad Line Region (BLR), che non è visibile. Il buco nero supermassiccio al centro ha una massa stimata in 250 milioni di volte quella del Sole.

Per le sue caratteristiche, la galassia NGC 3147 sembrava un’ottima candidata per ottenere la conferma che sotto certe luminosità non esistono più dischi di accrescimento attorno ai buchi neri supermassicci al centro di una galassia. Il risultato è stato opposto dato che hanno trovato una tenue struttura che sembra una versione ridotta di quelle tipiche dei quasar, dove però i materiali vengono scaldati al punto da generare forti emissioni elettromagnetiche. Una struttura così tenue è una sorpresa ed è la prima volta che è stata scoperta.

Un’altra caratteristica unica di quel disco di accrescimento è che è abbastanza vicino al buco nero che la velocità dei materiali e la forza di gravità del buco nero supermassiccio hanno una forte influenza sul modo in cui vediamo la luce emessa. Lo strumento Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) del telescopio spaziale Hubble ha permesso di studiare quei materiali, che ruotano attorno al buco nero a una velocità superiore al 10% di quella della luce. Il gas sembra più brillante quando si sposta verso la Terra e più fioco quando si allontana da essa, un fenomeno chiamato in gergo Doppler boosting o relativistic beaming.

Questa situazione risulta utile per compiere nuovi test della teoria della relatività generale e ristretta (o speciale). I modelli che non hanno predetto la possibilità che potesse esistere un disco di accrescimento simile a quello di un quasar ma molto ridotto andranno rivisti perché non sono corretti nel caso di galassie attive deboli come NGC 3147. In sostanza, si è trattato di una gran bella scoperta per investigare quei fenomeni estremi.