

Un articolo in pubblicazione sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta l’osservazione di quella che è stata definita la più grande esplosione scoperta nell’universo dopo il Big Bang e causata dal buco nero supermassiccio nella galassia al centro del superammasso di Ofiuco. Un team di astronomi guidato da Simona Giacintucci del Naval Research Laboratory ha combinato osservazioni condotte ai raggi X con i telescopi spaziali XMM-Newton dell’ESA e Chandra della NASA con quelle allea frequenze radio condotte con i radiotelescopi Murchison Widefield Array (MWA) e Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) per mappare la cavità generata da quell’evento cataclismico, grande circa 15 volte la Via Lattea.

A una distanza tra 370 e 390 milioni di anni luce dalla Terra, il superammasso di Ofiuco è una colossale struttura cosmica costituita da migliaia di galassie che possono essere suddivise in ammassi meno colossali che comunque sono uniti tra loro dalla reciproca attrazione gravitazionale. Al centro di quel superammasso c’è una galassia massiccia che ospita il buco nero supermassiccio che secondo il team di Simona Giacintucci è all’origine di un evento che definire eruzione è riduttivo dato che ha espulso notevoli getti di materiali a velocità relativistiche. L’energia rilasciata è stata stimata in circa cinque volte quella dell’evento che deteneva il record, un’altra esplosione generata da un buco nero supermassiccio osservata nel 2003 nell’ammasso galattico MS0735.6+7421.

Un team guidato da Norbert Werner aveva trovato i primi indizi del cataclismico evento nel superammasso di Ofiuco, riportandoli in un articolo pubblicato nell’agosto 2016 sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. Avevano finito per attribuire quegli indizi a processi legati a una fusione galattica scartando l’ipotesi di un’esplosione di energia proveniente dal buco nero supermassiccio perché l’energia necessaria a generare una cavità delle dimensioni osservate sembrava davvero fin troppo colossale perfino per l’attività di quello che viene chiamato nucleo galattico attivo. Ora però le nuove osservazioni messe assieme dal team di Simona Giacintucci indicano invece che è stato proprio quel tipo di attività a scavare una cavità ampia quanto 15 galassie grandi come la Via Lattea nel gas del superammasso di Ofiuco.

In questa nuova ricerca, le vecchie osservazioni ai raggi X condotte con l’Osservatorio per i raggi X Chandra sono state combinate con quelle del telescopio spaziale XMM-Newton, che ha confermato la presenza del bordo curvo della cavità. Altri dati sono stati raccolti da osservazioni alle frequenze radio condotto con il i radiotelescopio Murchison Widefield Array (MWA) in Australia e dagli archivi del radiotelescopio Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) in India, che hanno indicato che il bordo curvo circonda una regione in cui elettroni accelerati a velocità vicine a quella della luce riempiono la cavità con notevoli emissioni radio. Tutto ciò costituisce la prova di un’eruzione di dimensioni senza precedenti.

L’immagine compositva (X-ray: Chandra: NASA/CXC/NRL/S. Giacintucci, et al., XMM: ESA/XMM; Radio: NCRA/TIFR/GMRT; Infrared: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF) mostra la regione in cui è stata osservata l’esplosione. In rosa, il gas caldo diffuso rivelato da XMM-Newton. In blu i dati radio ottenuti del radiotelescopio GMRT. In bianco dati agli infrarossi dell’indagine 2MASS. Il riquadro in basso a destra mostra un ingrandimento basato sui dati ai raggi X ottenuti con Chandra (anch’essi rappresentati in rosa), mentre punti luminosi sparsi nel resto dell’immagine riflettono la distribuzione di stelle e galassie in primo piano.

La cavità osservata è stata definita un fossile perché al momento dalla Terra non risulta che vi sia un nucleo galattico attivo nella galassia al centro del superammasso di Ofiuco. In sostanza, la cavità è ciò che rimane dell’attività esplosiva generata centinaia di milioni di anni fa quando una notevole quantità di materiali è stata inghiottita dal buco nero supermassiccio che alimentava quel nucleo galattico attivo e una parte di essi è stata espulsa tramite due potentissimi getti ai suoi poli.

Secondo i ricercatori, questa cavità potrebbe costituire un esempio di una nuova classe di sorgenti radio che potranno essere scoperte in indagini molto sensibili alle basse frequenze. La rilevazione della loro controparte ai raggi X è complessa e ciò spiega perché ci siano voluti anni per trovare le prove di ciò che è avvenuto nel superammasso di Ofiuco. Molti quasar sono conosciuti, alimentati da buchi neri supermassicci molto attivi, perciò è possibile che studi mirati con gli strumenti giusti permettano di trovare tracce di altre esplosioni cosmiche a livelli simili. Ancora una volta, gli astronomi hanno scoperto attività estreme perfino per gli standard di oggetti che sono già estremi.