Il telescopio spaziale Hubble e l’osservatorio a raggi X Chandra di Nasa hanno scoperto la coppia di buchi neri supermassicci più vicini tra loro mai rilevata tramite osservazioni a più lunghezze d’onda.
I due supermassicci distano soltanto circa 300 anni luce l’uno dall’altro e si trovano al centro di due galassie in collisione; il risultato di questa fusione è la galassia MCG-03-34-64, una struttura ricca di gas. Come le loro galassie ospiti, anche i due supermassicci sono destinati a fondersi tra loro in futuro.
Questa coppia affiatata si trova a 800 milioni di anni luce da noi, nell’universo vicino, fornendo così uno sguardo unico e ravvicinato sulle fusioni sia di buchi neri sia di galassie, queste ultime molto più comuni nell’universo primordiale.
I risultati di questa scoperta serendipica, ossia trovata senza che le osservazioni fossero destinate a questo specifico scopo, sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal.
Sepolti nella profondità delle loro due galassie ospiti protagoniste della collisione, i supermassicci sono alimentati da gas e polveri, un pasto che li fa brillare come nuclei galattici attivi (Agn). Proprio la loro fonte di nutrimento ha permesso a Hubble di scovarli. Le sue immagini ad alta risoluzione hanno, infatti, rivelato tre picchi di diffrazione ottica all’interno della galassia, indice di una grande concentrazione di gas ossigeno incandescente in un’area molto piccola.
Incuriositi da questi tre puntini luminosi emersi nelle osservazioni ottiche di Hubble, il team di ricercatori ha osservato la galassia MCG-03-34-64 nei raggi X grazie a Chandra di Nasa, scoprendo la natura di due punti luminosi sui tre.
«Abbiamo visto due sorgenti separate e potenti di emissione ad alta energia che coincidevano con i punti luminosi ottici visti con Hubble. Abbiamo messo insieme questi pezzi e abbiamo concluso che probabilmente stavamo osservando due buchi neri supermassicci strettamente distanziati», afferma Anna Trindade Falcão, autrice principale dell’articolo.
Dato che l’energica coppia di buchi neri emette anche potenti onde radio, per avere una conferma definitiva il team ha utilizzato anche i dati d’archivio del Karl G. Jansky Very Large Array, un raggruppamento di radiotelescopi vicino a Socorro, nel New Mexico.
«Quando si vede una luce brillante nelle lunghezze d’onda ottiche, dei raggi X e radio, si possono escludere molte cose, per cui si può concludere che si tratta solo di buchi neri vicini. Quando si mettono insieme tutti i pezzi si ottiene l’immagine del duo Agn» ha sottolineato Falcão.
Con una distanza di 300 anni luce tra loro, i due buchi neri scoperti sono ora il sistema binario più stretto mai individuato in più lunghezze d’onda. Infatti, anche se i radiotelescopi terrestri hanno osservato in precedenza una coppia di buchi neri binari ancora più vicini rispetto a quelli in MCG-03-34-64 – quelli scovati ora da Hubble -, la precedente scoperta non ha avuto conferme in altre lunghezze d’onda.
Rimane tuttavia ancora sconosciuta la natura della terza sorgente luminosa individuata da Hubble. Questa potrebbe trattarsi di gas sconvolto dall’energia di un getto di plasma ad altissima velocità sparato da uno dei buchi neri. Per scoprirlo saranno però necessarie ulteriori osservazioni.
Immagine in evidenza: rappresentazione artistica di una coppia di buchi neri attivi nel cuore di due galassie in fusione. Crediti: Nasa, Esa, Joseph Olmsted (STScI).