“Scratch” nell’immagine di Hubble rivela un pendolo di 200.000 anni luce pieno di stelle e l’eredità del buco nero espulso

“Scratch” nell’immagine di Hubble rivela un pendolo di 200.000 anni luce pieno di stelle e l’eredità del buco nero espulso

È probabile che sia il risultato di una grande collisione tra diversi buchi neri supermassicci in conflitto. E la traccia stellare risultante è, secondo i ricercatori, “sorprendente e molto insolita”.

L’astronomo Pieter van Dokkum stava studiando le immagini del telescopio spaziale Hubble, alla ricerca di ammassi globulari in una vicina galassia nana, quando i suoi occhi caddero improvvisamente su un “graffio”. “Ho visto un piccolo graffio sulla foto”, ricorda Van Dokkum. “Il mio primo pensiero è stato che fosse probabilmente un raggio cosmico. Ma quando abbiamo filtrato i raggi cosmici, la striscia era ancora lì. Era diverso da qualsiasi cosa avessimo mai visto prima.

Sentiero delle stelle
Poiché era così strano, Van Dokkum e i suoi colleghi hanno deciso di studiare ulteriormente la folle banda di luci con l’aiuto dell’Osservatorio Keck. E queste osservazioni di follow-up mostrano che la striscia rappresenta in realtà un enorme pendolo lungo 200.000 anni luce pieno di giovani stelle blu. “Questa scia stellare è sorprendente, molto, molto luminosa e molto insolita”, afferma Van Dokkum.

L’immagine di Hubble in questione, che mostra una strana scia luminosa. Successive osservazioni spettroscopiche rivelano che si tratta di una ghirlanda di stelle lunga 200.000 anni luce. Un buco nero supermassiccio è visibile in basso a sinistra. Il buco nero è stato espulso dalla galassia in alto a destra del fotogramma. Questo evento insolito si è verificato quando l’universo era circa a metà della sua età attuale. Immagine: NASA, ESA, Pieter van Dokkum (Yale), Joseph DePasquale (STScI)

La domanda è ovviamente come sia nata questa lunga ghirlanda piena di stelle. I ricercatori sospettano che la traccia stellare si estenda tra un mostruoso buco nero e la galassia da cui quel buco nero è stato espulso. È probabile che il buco nero comprima il gas, portando alla nascita di stelle. “Pensiamo di vedere la scia dietro il buco nero, dove il gas si sta raffreddando e dove si stanno formando le stelle”, sospetta Van Dokkum. “Ciò che vediamo sono le conseguenze. Simile alla scia dietro una nave, qui vediamo la scia dietro il buco nero. Il pendolo deve contenere moltissime stelle appena nate, poiché è luminoso quasi la metà della galassia a cui è associato.

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Buco nero
Insomma, il buco nero, con una massa di 20 milioni di soli, ha lasciato una scia di stelle lunga 200.000 anni luce, il doppio del diametro della nostra galassia, la Via Lattea. È uno spettacolo curioso. I buchi neri sono generalmente noti come mangiatori voraci, che si rimpinzano di gas, polvere e qualsiasi altra cosa su cui riescano a mettere le mani. Ma invece di inghiottire le stelle come un Pac-Man cosmico, il buco nero innesca effettivamente la formazione stellare. Il buco nero ha tanta fretta che non ha nemmeno il tempo di mordicchiare. Niente di simile è mai stato visto nell’universo.

Biliardo galattico
Come è avvenuta questa strana scena? I ricercatori sospettano che questo sia probabilmente il risultato di un gioco estremamente raro e bizzarro di “biliardo galattico” tra tre enormi buchi neri in collisione. Le prime due galassie si sono fuse circa 50 milioni di anni fa, secondo la teoria. Ciò ha avvicinato i due buchi neri di queste galassie, facendoli ruotare l’uno intorno all’altro. Quindi è apparsa sulla scena una terza galassia con il suo buco nero supermassiccio. E come tutti sappiamo, “due è una compagnia e tre è una folla”.

Rappresentazione artistica del buco nero espulso dalla sua galassia ospite in seguito a una battaglia tra esso e altri due buchi neri. Mentre il buco nero attraversa lo spazio intergalattico, il gas sottile si comprime. Questo accelera la nascita di stelle calde e blu. Immagine: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)

gettato
Ne seguì una situazione caotica e instabile. Uno dei buchi neri ha perso la partita ed è stato lanciato direttamente fuori dalla galassia ospite. La coppia binaria originale potrebbe essere sopravvissuta intatta, oppure l’intruso potrebbe aver sostituito uno degli altri due buchi neri ed espulso il suo precedente compagno. Mentre il buco nero espulso volava in una direzione, gli altri due volavano nella direzione opposta. E questo ci riporta all’inizio.

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Ricerca di tracciamento
La scoperta del buco nero espulso che crea una scia di stelle è straordinaria. I ricercatori quindi non stanno ancora abbandonando l’argomento. Sono già in vista osservazioni di follow-up con il James Webb Space Telescope e l’Osservatorio a raggi X Chandra, per confermare o confutare la teoria del buco nero.

Inoltre, continua la ricerca di altri strani “graffi”. Le speranze risiedono nell’imminente Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA. I ricercatori sperano che in queste immagini appaiano “strisce stellari” più rare, che ci aiuteranno a saperne di più su questi bizzarri fenomeni.

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