'Il mondo è un vampiro, mandato a prosciugare... Distruttori segreti, vi tenete fino alle fiamme...' Ah, sì. È il vampiro più grande di tutti: il buco nero supermassiccio. In questo caso, non è un buco nero qualunque, da giardino, ma uno che è 300 milioni di volte la massa del Sole e sta crescendo. Proiettile con ali di farfalla? No. Questo è più un caso di ali di farfalla con proiettili.
Un team internazionale di astronomi che utilizzano cinque diversi telescopi ha posizionato i propri siti su Markarian 509, distante 460 milioni di anni luce, per controllare l'azione che circonda il suo enorme buco nero. Il team di imaging comprendeva l'XMM-Newton, Integral, il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA, i satelliti Chandra e Swift della NASA e i telescopi terrestri WHT e PARITEL. Per cento giorni hanno monitorato Markarian 509. Perché? Perché è noto che ha variazioni di luminosità che potrebbero significare afflusso turbolento. A sua volta, la radiazione interna guida quindi un deflusso di gas, più veloce di un proiettile in corsa.
'XMM-Newton ha davvero guidato queste osservazioni perché ha una copertura dei raggi X così ampia, oltre a una telecamera di monitoraggio ottica', afferma Jelle Kaastra, Istituto SRON olandese per la ricerca spaziale, che ha coordinato un team internazionale di 26 astronomi provenienti da 21 istituti in quattro continenti per fare queste osservazioni.
E il vampiro sollevò la sua brutta testa. Invece delle modifiche del 25% precedentemente documentate, è balzato al 60%. La corona calda che circondava il buco nero stava spruzzando 'proiettili' di gas freddo a velocità superiori a un milione di miglia all'ora. Questi proiettili vengono strappati via dal toroide polveroso, ma la vera sorpresa è che provengono da un'area distante appena 15 anni luce dal centro. Questo è molto più lontano di quanto la maggior parte degli astronomi ipotizza possa accadere.
'C'è stato un dibattito in astronomia per qualche tempo sull'origine del gas in uscita', dice Kaastra.
Ma qui c'è più che solo proiettili. Queste nuove osservazioni a più lunghezze d'onda mostrano che il gas più freddo nella linea di vista verso Markarian 509 ha 14 diverse componenti di velocità, tutte da posizioni diverse nel cuore della galassia. Inoltre, ci sono indicazioni che il disco di accrescimento del buco nero potrebbe avere uno scudo di gas che ospita temperature comprese tra milioni di gradi, la forza motivante dietro i raggi X e i raggi gamma.
Rappresentazione artistica del motore centrale di una galassia attiva. Un buco nero è circondato da materia in attesa di cadere. Radiazioni spaventose provenienti da vicino al buco nero determinano un deflusso di gas. Crediti: NASA e M. Weiss (Chandra X-ray Center)
'L'unico modo per spiegarlo è avere un gas più caldo di quello nel disco, una cosiddetta 'corona', che si libra sopra il disco', afferma Jelle Kaastra. “Questa corona assorbe e rielabora la luce ultravioletta dal disco, energizzandola e convertendola in luce a raggi X. Deve avere una temperatura di qualche milione di gradi. Utilizzando cinque telescopi spaziali, che ci hanno permesso di osservare l'area con dettagli senza precedenti, abbiamo effettivamente scoperto una 'corona' di gas molto calda che si librava sopra il disco. Questa scoperta ci permette di dare un senso ad alcune delle osservazioni di galassie attive che finora sono state difficili da spiegare».
Per rendere le cose ancora più divertenti, lo studio ha anche trovato la firma del gas interstellare che potrebbe essere stato il risultato di una collisione galattica di una volta. Sebbene le prove possano essere distanti centinaia di migliaia di anni luce da Mrk 509, potrebbe aver inizialmente innescato questa attività.
“I risultati sottolineano quanto siano importanti le osservazioni a lungo termine e le campagne di monitoraggio per ottenere una comprensione più profonda degli oggetti astrofisici variabili. XMM-Newton ha apportato tutte le modifiche organizzative necessarie per consentire tali osservazioni, e ora lo sforzo sta dando i suoi frutti', afferma Norbert Schartel, scienziato del progetto ESA XMM-Newton.
Ah, Markarian 509... 'Nonostante tutta la mia rabbia... sono ancora solo un topo in gabbia.'
Fonte della storia originale: Notizie ESA . Per ulteriori letture: Campagna multilunghezza d'onda su Mrk 509 VI. Osservazioni HST/COS dello spettro del lontano ultravioletto .