Quando un buco nero erutta getti freddi

Un gruppo di astronomi ha osservato un'interessante anomalia nel buco nero supermassiccio situato al centro della galassia NGC 1377. Solitamente, parte del materiale in caduta verso un buco nero viene espulso in forma di caldi e luminosi getti di materiale in grado di illuminare l'intera galassia nelle onde radio. Questo, però, non pare essere il caso del buco nero al centro di NGC 1377, distante 70 milioni di anni luce dalla Terra.

Credit: CTIO/H. Roussel et al./ESO (left panel); Alma/ESO/NRAO/S. Aalto (top right panel); S. Aalto (lower right panel)

"NGC 1377 è una delle galassie meno luminose alle onde radio che conosciamo," spiega Susanne Aalto della Chalmers University of Technology in Svezia. "Getti così scuri e freddi non sono mai stati osservati in una galassia, e potrebbero fornirci indizi su come questi mostri si alimentino e si evolvano."
"Normalmente, i getti provenienti dai nuclei galattici sono sottili colonne di plasma caldo," spiega Francesco Costagliola della Chalmers. "Questo getto è molto differente. È estremamente freddo."

I meccanismi che permettono ad alcuni buchi neri di accumulare fino a miliardi di masse solari di materiale non sono ancora del tutto chiari. L'emissione di getti come quelli osservati dagli scienziati è indicativa della presenza di materiale in accrescimento attorno al buco nero. Tuttavia, la particolare natura "fredda" dei getti del buco nero in NGC 1377 suggerisce che l'oggetto stia divorando gas particolarmente freddo. Gli scienziati sospettano che l'accrescimento di gas freddo sia più efficiente di quello del gas caldo nell'ingrandire un buco nero, in quanto meno materiale sarebbe sprecato. Tuttavia, gli astronomi non sono ancora certi che la presenza di getti freddi implichi necessariamente che il gas in caduta verso il buco nero sia anch'esso freddo.

"Crediamo che si tratti di gas freddo in quanto il processo di accrezione pare essere molto efficiente," prosegue Costagliola. "Tuttavia, il fatto che ci sia gas molecolare freddo nel getto non indica per forza che anche il materiale su cui il buco nero si sta cibando lo sia."

Altri scenari plausibili prevedono che il buco nero sia ancora nei primi stadi del suo ciclo vitale, catturato in una fase transiente della sua rapida crescita.
Il getto si estende per circa 500 anni luce ed è largo poco meno di 60 anni luce. Le molecole di gas al suo interno viaggiano a una velocità media di 800 mila chilometri orari. Il getto contiene almeno due milioni di masse solari di gas molecolari ed è stato espulso nell'arco di mezzo milione di anni.

A complicare l'analisi, il getto del buco nero sembra anche possedere un moto di precessione, o di natura rotazionale. Questo moto potrebbe essere il risultato di un flusso asimmetrico del gas verso il buco nero, oppure la traccia di un secondo buco nero formatosi in prossimità del primo.

Il gruppo ha vinto delle finestre osservative con il telescopio spaziale Hubble che userà per indagare ulteriormente su questo mistero di proporzioni cosmiche.

"Forse questo autunno saremo finalmente in grado di risolvere il mistero dei getti in NGC 1377," conclude Costagliola.