Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” descrive l’osservazione di due eventi consistenti in un buco nero supermassiccio che ha ingoiato grandi quantità di gas per poi emetterne una parte sotto forma di getti ad altissima energia. Un team di astronomi guidati da Julie Comerford dell’Università del Colorado a Boulder ha usato osservazioni compiute con vari telescopi per catturare quest’attività ripetuta al centro di una galassia conosciuta come SDSS J1354+1327 o semplicemente J1354.

Le galassie hanno normalmente un buco nero supermassiccio al loro centro che può avere una massa milioni o perfino miliardi di volte quella del Sole. L’attività attorno ad essi dipende dalla quantità di gas e polveri catturata dalla loro potentissima forza di gravità. In certe condizioni, enormi quantità di materiali possono essere ingoiate da uno di questi buchi neri, a volte tanto da poter provocare un’indigestione.

Nel caso del buco nero supermassiccio della galassia J1354, lontana circa 800 milioni di anni luce dalla Terra, gli astronomi hanno trovato tracce di due eventi del genere e di altrettante esplosioni di energia avvenute quando una parte del gas è stata emessa sotto forma di getti estremamente carichi di energia. Per trovare quelle tracce hanno messo assieme osservazioni del telescopio spaziale Hubble, dell’Osservatorio per i raggi X Chandra, dell’Osservatorio W.M. Keck alle Hawaii e dell’Osservatorio Apache Point nel New Mexico.

Chandra ha rilevato un’emissione di raggi X dalla galassia J1354 che indica la presenza di un buco nero supermassiccio avvolto da gas perché il gas che si avvicina ad esso viene scaldato talmente da emettere quel tipo di radiazione elettromagnetica. Parte di quel gas sta per essere ingoiata mentre un’altra parte verrà espulsa in una potente esplosione. Paragonando le immagini ai raggi X a quelle alla luce visibile catturate da Hubble, gli astronomi hanno potuto confermare che si trova al centro della galassia J1354.

Altre osservazioni fatte con i telescopi W.M. Keck e Apache Point, unite a quelle di Hubble, hanno mostrato gli effetti della ionizzazione degli atomi espulsi a sud della galassia fino a una distanza di 30.000 anni luce da essa. La causa più probabile è una forte emissione di radiazioni dalle vicinanze del buco nero supermassiccio, un’indicazione che il pasto è cominciato.

A nord della galassia sono state trovate le tracce di un’onda d’urto a circa 3.000 anni luce dal buco nero che suggeriscono che vi sia stata un’esplosione dopo che un’altra massa di gas è stata consumata circa 100.000 anni dopo. Si tratta di forti indizi del fatto che quei buchi neri hanno momenti brevi in termini astronomici in cui sono molto attivi e altri periodi di maggiore tranquillità.

Secondo gli astronomi il doppio pasto è legato alla presenza di una seconda galassia vicina a J1354. Le due galassie sono connesse da stelle e gas, tracce di un’antica collisione tra le due. Masse di gas e polvere provenienti dalla vicina sono finite verso il buco nero supermassiccio al centro di J1354.

L’immagine mostra la galassia SDSS J1354+1327 al centro in basso e la sua compagna SDSS J1354+1328 sopra di essa. Nel riquadro viene mostrata un’immagine di SDSS J1354+1327 che combina i colori rosso, verde e blu di Hubble con le osservazioni di Chandra mostrate in porpora. La bolla sul lato nord mostra il gas ionizzato caldo nell’area attorno al buco nero supermassiccio.

Questi eventi che provocano esplosioni di energia generano quello che viene chiamato in gergo nucleo galattico attivo, quando il buco nero supermassiccio scalda i gas attorno ad esso tanto da renderli molto brillanti. Le enormi energie rilasciate in questi eventi li rendono ben visibili e particolarmente interessanti da studiare.