Vista tecnica di un sistema binario di buchi neri supermassicci in un quasar PKS 2131-021
Presentata. Caltech / R. Hurt (IPAC)
Una pubblicazione è apparsa sulla rivista scientifica “Astrophyscial Journal Letters” che descrive la recente scoperta di una coppia unica di buchi neri supermassicci al centro di una lontana galassia attiva. Uno dei co-scopritori è il Dr. Przemyslav Mroz dell’Osservatorio Astronomico dell’Università di Varsavia.
L’Osservatorio Astronomico dell’Università di Varsavia riferisce che un team internazionale di scienziati ha fornito prove di una coppia di buchi neri supermassicci al centro di una galassia chiamata PKS 2131-021 distante dalla Terra a circa 9 miliardi di anni luce di distanza. Due buchi neri supermassicci, ciascuno centinaia di milioni di volte la massa del Sole, orbitano l’uno intorno all’altro per circa due anni. Questa “danza cosmica” è la fonte di enormi onde gravitazionali, la cui emissione provoca una rapida riduzione della distanza tra i buchi neri. Si stima che si scontreranno e si fonderanno in soli 10.000 anni.
PKS 2131-021 è un quasar, cioè una galassia attiva che emette una grandissima quantità di radiazione elettromagnetica. Gli astronomi ritengono che al centro di ogni quasar ci sia un enorme buco nero che aspira il gas mentre cade su di esso. Alcuni quasar formano getti, che sono flussi di materiale espulso dal quasar quasi alla velocità della luce. La galassia oggetto di studio appartiene a un piccolo sottogruppo di quasar, detti blazar, il cui flusso punta verso l’osservatore sulla Terra. I quasar emettono radiazioni elettromagnetiche in un’ampia gamma – dai raggi X, attraverso la radiazione luminosa, alle onde radio.
In un articolo pubblicato di recente su Astrophysical Journal Letters, gli scienziati sostengono che non esiste un singolo buco nero al centro della galassia PKS 2131-021, ma un sistema di due buchi neri supermassicci che orbitano l’uno intorno all’altro per circa 2 anni. Anni (per confronto, una cometa ha trovato 2.000 AU dal Sole, in orbita attorno ad esso per 90.000 anni.) Il movimento dei buchi neri fa cambiare posizione alla corrente a getto, causando cambiamenti periodici nella luminosità della radio galattica. Tali differenze di luminosità sono state rilevate nei dati d’archivio raccolti da tre radio osservatori statunitensi: l’Owens Valley Radio Observatory (OVRO), l’University of Michigan Radio Astronomy Observatory (UMRAO) e l’Haystack Observatory.
Quando ci siamo resi conto che i dati storici raccolti negli ultimi 45 anni mostravano cambiamenti periodici nella luminosità del quasar, ci siamo resi conto che si trattava di un oggetto unico. I quasar di solito hanno una varietà caotica e questo corpo si illumina e svanisce regolarmente.
Dr. Przemyslav Mroz dell’Osservatorio Astronomico dell’Università di Varsavia, coautore della pubblicazione, responsabile della modellazione matematica della curva di luce del quasar
Un’animazione che spiega il corso del fenomeno
Si ritiene che i buchi neri supermassicci siano al centro di tutte le galassie, compresa la Via Lattea. Quando le galassie si fondono, cosa relativamente comune nell’universo giovane, i buchi neri al loro centro devono accoppiarsi e alla fine fondersi. Questo processo deve essere accompagnato dall’emissione di onde gravitazionali. Finora, questa teoria non è stata osservata dall’osservazione. La scoperta di una coppia di buchi neri supermassicci nella galassia PKS 2131-021 offre la speranza che le cose cambieranno presto.
Le onde gravitazionali sono state rilevate per la prima volta direttamente dagli osservatori LIGO e Virgo, a cui hanno partecipato astronomi dell’Università di Varsavia. I buchi neri supermassicci al centro della galassia PKS 2131-021 sono decine di milioni di volte più grandi dei buchi neri scoperti da LIGO e Virgo. Le onde gravitazionali che emettono hanno una frequenza molto inferiore a quella rilevabile da LIGO e Virgo, ma possono essere rilevate da attente osservazioni di pulsar. Gli autori della pubblicazione stimano che la scoperta di una coppia di buchi neri nel quasar PKS 2131-021 dovrebbe essere confermata nei prossimi anni da esperimenti che utilizzano pulsar per cercare onde gravitazionali a bassa frequenza, come l’European Pulsar Timing Array (EPTA) o il Nanohertz Gravitational Wave Observatory in Nord America (NANOGrav).
“Sappiamo di un numero molto piccolo di buchi neri supermassicci confermati in orbita l’uno intorno all’altro e l’oggetto appena scoperto ha il periodo orbitale più breve” – afferma Asok. Szymon Kozłowski dell’Osservatorio Astronomico dell’Università di Varsavia, è un esperto nel campo dell’anisotropia dei quasar. “È qualcosa di molto interessante e unico!” – Aggiunge.
fonte: Osservatorio Astronomico dell’Università di Varsavia
