Scoperto buco nero di piccole dimensioni residuo di una galassia nana

Gli astronomi che utilizzano lo Hubble Space Telescope hanno trovato un ammasso di stelle giovani e blu che circondano la prima massa-intermedia di un buco nero mai osservato prima.

La presenza dell’ammasso stellare suggerisce che il buco nero una volta era al centro di un ormai disintegrata galassia nana che è stata poi inglobata da una più grande. La scoperta del buco nero e dell’ammasso stellare ha importanti implicazioni per comprendere l’evoluzione dei buchi neri e delle galassie.

Gli astronomi sanno come le stelle collassano andando a formare dei buchi neri di massa stellare (che pesano circa 10 volte la massa del nostro sole), ma non è chiaro come i buchi neri supermassivi (come la mostruosa massa grande 4.000.000 di soli al centro della Via Lattea ) si formino nei nuclei delle galassie.

L’autore Sean Farrell, dell’Istituto di Astronomia di Sydney in Australia, ha scoperto questo buco nero insolito nel 2009 con il telescopio della European Space Agency’s XMM-Newton X-ray. Noto come HLX-1 (Hyper-Luminous X-ray source 1), il buco nero pesa 20.000 masse solari e si trova verso il bordo della galassia ESO 243-49, che si trova a 290 milioni di anni luce dalla Terra.

L’intensità e il colore della luce mostrano un ammasso di stelle giovani, di 250 anni luce di diametro, che circondano il buco nero. La luminosità e il colore sono coerenti con altri ammassi di stelle giovani viste in altre galassie.

I ricercatori hanno rilevato la luce blu del gas caldo nel disco di accrescimento attorno al buco nero. Tuttavia, hanno anche rilevato la luce rossa prodotta da gas molto più freddo, che molto probabilmente proviene da altre stelle.

“Quello che possiamo sicuramente dire con i nostri dati di Hubble è che abbiamo bisogno sia di emissioni da un disco di accrescimento che di emissioni da una popolazione stellare per spiegare i colori che vediamo”, ha detto Farrell.

Questi ammassi di stelle giovani sono comunemente visti in galassie vicine, ma non al di fuori del disco, come in HLX-1. L’unica soluzione è che il buco nero fosse il buco nero centrale in una galassia nana. La galassia ospite più grande ha poi catturato la galassia nana. La maggior parte delle stelle della galassia nana sono andate distrutte nella collisione tra le galassie. Al tempo stesso si sono formate nuove giovani stelle. L’interazione che ha compresso il gas attorno al buco nero ha anche innescato la formazione stellare.

Questa è la galassia ESO 243-49. Il buco nero ossevato in questa galassia è di piccole dimensioni e si trova sul bordo della galassia, un luogo inusuale. E' probabile che sia il residuo di una galassia nana che è stata cannibalizzata da una più grande. Foto: NASA, ESA, and S. Farrell (Sydney Institute for Astronomy, University of Sydney)

Farrell ha scoperto che l’ammasso stellare risale a meno di 200 milioni di anni. Ciò significa che la maggior parte delle stelle si sono formate a seguito della collisione fra le due galassie.

Il futuro del buco nero è incerto in questa fase. Dipende dalla sua traiettoria che è attualmente sconosciuta. È possibile che il buco nero si sposti al centro della galassia grande e alla fine si fonda con il buco nero supermassiccio che lì si trova. In alternativa, il buco nero potrebbe restare in un’orbita stabile attorno alla galassia.

“Questo buco nero è unico in quanto è l’unico buco nero di massa intermedia che abbiamo visto finora. La sua rarità suggerisce che questi buchi neri siano visibili solo per un breve periodo”, ha detto Servillat, coautore del lavoro.

Altre osservazioni sono in programma quest’anno per tenere traccia della storia della interazione tra le due galassie.

Fonte: http://gaianews.it