Credito immagine: Harvard CfA
La maggior parte delle galassie, inclusa la Via Lattea, è piena di gigantesche nubi di gas e polvere chiamate nebulose che appaiono come sagome scure sullo sfondo stellato. Le nebulose brillano solo quando illuminate o eccitate da fonti di energia vicine.
Di solito, la fonte di energia è una o più stelle. Ma oggi alla 204a riunione dell'American Astronomical Society a Denver, in Colorado, l'astrofisico dello Smithsonian Philip Kaaret (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) ha annunciato che una nebulosa è illuminata dai raggi X di un buco nero. Inoltre, la luminosità della nebulosa suggerisce che la sorgente di raggi X potrebbe essere un buco nero di massa intermedia molte volte più grande della maggior parte dei buchi neri stellari.
Questa sorprendente scoperta offre solo il secondo esempio noto di una nebulosa illuminata da un buco nero, dopo LMC X-1 nella Grande Nube di Magellano, e il primo esempio di una nebulosa alimentata da un buco nero di massa intermedia.
“Gli astronomi sono sempre entusiasti di cose nuove e questa nebulosa è sicuramente qualcosa di nuovo. Trovarlo è come ottenere una scala reale la prima volta che giochi a poker: è così raro', ha detto Kaaret.
Scoperta inizialmente da Manfred Pakull e Laurent Mirioni (Università di Strasburgo), la nebulosa si trova a 10 milioni di anni luce di distanza nella galassia nana irregolare Holmberg II. Due anni fa, Pakull e Mirioni hanno notato che sembrava essere associato a una sorgente di raggi X ultraluminosi.
Combinando le osservazioni del telescopio spaziale Hubble della NASA e dell'Osservatorio a raggi X Chandra con quelle del veicolo spaziale XMM-Newton dell'ESA, Kaaret e i suoi colleghi, Martin Ward (Università di Leicester) e Andreas Zezas (CfA), hanno individuato la sorgente di raggi X al centro della nebulosa. Inoltre, la fonte misteriosa sta emettendo raggi X a un ritmo tremendo, brillando un milione di volte più luminoso nei raggi X di quanto il Sole splenda a tutte le lunghezze d'onda della luce combinate.
Le osservazioni di Kaaret e dei suoi associati indicano che quei raggi X sono generati da un buco nero che divora materia da una stella compagna giovane e massiccia ad una velocità di circa una massa terrestre ogni quattro anni. Quel modesto tasso di accrescimento è sufficiente per ionizzare e illuminare un'enorme fascia di 100 anni luce della nebulosa circostante.
Le emissioni di raggi X forniscono un importante indizio sulla natura del buco nero. Alcuni astronomi hanno suggerito che i raggi X provenienti dalla sorgente di Holmberg II e da sorgenti luminose simili vengano irradiati nella direzione della Terra come un proiettore. Tale irradiazione farebbe apparire la sorgente di raggi X più luminosa di quanto non sia in realtà, facendo apparire il buco nero più massiccio di quanto non sia in realtà.
I dati di Kaaret contraddicono questa visione, mostrando invece che il buco nero di Holmberg II emette raggi X in modo uniforme in tutte le direzioni. Pertanto, la sua luminosità suggerisce che deve essere più massiccio di qualsiasi buco nero stellare nella nostra Galassia, con un peso di oltre 25 volte la massa del Sole e probabilmente più di 40 masse solari. Ciò lo classificherebbe come un buco nero di 'massa intermedia'.
“Non è facile spiegare come si formano i buchi neri di massa intermedia. Poiché abbiamo solo pochi esempi da studiare, ogni nuova scoperta è importante', ha affermato Kaaret.
Questa ricerca sarà pubblicata in un articolo scritto da Kaaret, Ward e Zezas in un prossimo numero di Monthly Notice of the Royal Astronomical Society.
Con sede a Cambridge, Massachusetts, l'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) è una collaborazione congiunta tra lo Smithsonian Astrophysical Observatory e l'Harvard College Observatory. Gli scienziati CfA, organizzati in sei divisioni di ricerca, studiano l'origine, l'evoluzione e il destino ultimo dell'universo.
Fonte originale: Comunicato stampa Harvard CfA