Un buco nero supermassicio dove non te lo aspetti

La galassia sferoidale nana Leo I ne ospita uno simile a quello della Via Lattea

Regolo e la galassia nana Leo I (ESO/Dss2, G. Donatiello)

Gli astronomi ritengono che le galassie nane siano avvolte da aloni di materia oscura proporzionalmente più grandi rispetto alle galassie maggiori. Ci sono, tuttavia, eccezioni e sono stati identificati casi particolari in cui il contenuto di materia oscura è più basso rispetto alla media, se non addirittura quasi nullo.

Un basso contenuto di materia oscura si riscontra nella galassia nana sferoidale Leo I, un satellite della Via Lattea. Distante circa 820mila anni luce, Leo I è un soggetto ben noto agli astrofotografi per via della vicinanza prospettica alla brillante stella Regolo, l’Alfa della costellazione del Leone, che ne ostacola l’osservazione.

Senza l’ingombrante presenza prospettica della brillante stella Regolo, la galassia nana sferoidale Leo I sarebbe un oggetto alquanto facile e di aspetto non diverso da molti ammassi globulari. Il bagliore diffuso della stella ne rende invece molto difficoltosa sia la visione che la registrazione con strumenti amatoriali. Mediante tecniche digitali, il compito è diventato più agevole. (Giuseppe Donatiello)

Al fine di studiarla in dettaglio, un gruppo di astronomi, guidati da María José Bustamante dell’Università del Texas e Osservatorio McDonald di Austin, nonché i colleghi del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) in Germania, ha determinato il profilo della materia oscura dalle regioni periferiche sino a quelle centrali. Allo scopo sono state usate le velocità manifestate dalle stelle a diverse distanze dal centro: più velocemente si muovono, più materia è presente nel loro ambiente. L’intento di tali nuove misure era anche quello di confrontarle con indagini eseguite in precedenza e sottoporle alla verifica dei modelli computazionali.

Quello che però hanno scoperto è andato ben oltre le attese poiché hanno trovato forti evidenze della presenza di un buco nero supermassico di massa comparabile a quello posto nel centro della Via Lattea.

Che alcune galassie nane ospitino dei buchi neri al proprio centro, non è una novità. In alcuni casi si riscontrano fenomenologie riconducibili persino a piccoli nuclei galattici attivi, ma non si pensava di trovarne uno così massiccio in una nana sferoidale. Questa classe di oggetti sono infatti pressoché privi di gas e non manifestano alcuna attività di formazione stellare recente.

Per le osservazioni, il gruppo ha utilizzato lo strumento VIRUS-W montato sul telescopio Harlan J. Smith di 2,7 metri dell’Osservatorio McDonald. Con esso è stata indagata in dettaglio la regione centrale di Leo I, zona che precedenti osservazioni avevano campionato solo in modo sommario, limitatamente a poche stelle. Lo studio ha mostrato come la quantità di materia dedotta, racchiusa nelle orbite delle stelle, sia salita vertiginosamente, denunciando la presenza di una grandissima massa centrale.

Il risultato è sorprendente e non ci sono precedenti. La scoperta genera nuove tensioni in merito all’evoluzione delle galassie e non c’è ancora una spiegazione plausibile per spiegare un buco nero supermassicio in una nana sferoidale di questo tipo. La cosa è ancora più intrigante giacché gli astronomi usano le nane sferoidali per sondare la distribuzione degli aloni di materia oscura intorno alle galassie maggiori mediante lo studio della cinematica.

La scoperta di un buco nero supermassicio dove non te lo aspettavi, implica che altre galassie nane ne possano ospitare di analoghi e se ne dovrà tenere conto. La notevole massa misurata comporta che all’origine ci siano ripetute storie di fusione, quindi un nuovo ambiente dove indagare tali processi anche attraverso onde gravitazionali.

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 274 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa a programmi Pro-Am nello studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.