Gli astronomi potrebbero aver risolto il mistero del peculiare comportamento volatile di un buco nero supermassiccio al centro di una galassia. I dati combinati dell'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e di altri osservatori suggeriscono che il buco nero non viene più alimentato con carburante sufficiente per far brillare l'ambiente circostante.

Molte galassie hanno un nucleo estremamente luminoso, o nucleo, alimentato da materiale che cade verso un buco nero supermassiccio. Questi cosiddetti "nuclei galattici attivi" o AGN, sono alcuni degli oggetti più luminosi dell'Universo.

Gli astronomi classificano gli AGN in due tipi principali in base alle proprietà della luce che emettono. Un tipo di AGN tende ad essere più luminoso dell'altro. Si ritiene generalmente che la luminosità dipenda da uno o entrambi i due fattori:l'AGN potrebbe essere oscurato dal gas e dalla polvere circostanti, oppure potrebbe essere intrinsecamente debole perché il tasso di alimentazione del buco nero supermassiccio è basso.

È stato osservato che alcuni AGN cambiano una volta tra questi due tipi nel corso di soli 10 anni, un battito di ciglia in termini astronomici. Però, l'AGN associato alla galassia Markarian 1018 si distingue cambiando tipo due volte, da un AGN debole a un AGN brillante negli anni '80 per poi tornare a un AGN debole negli ultimi cinque anni. È stato osservato che una manciata di AGN effettua questo cambiamento a ciclo completo, ma mai prima d'ora ne era stata studiata una così dettagliatamente. Durante il secondo cambio di tipo, il Markarian 1018 AGN è diventato otto volte più debole ai raggi X tra il 2010 e il 2016.

Dopo aver scoperto la natura volubile dell'AGN durante un progetto di indagine utilizzando il Very Large Telescope (VLT) dell'ESO, gli astronomi hanno chiesto e ricevuto tempo per osservarlo sia con l'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA che con il telescopio spaziale Hubble. Il grafico di accompagnamento mostra l'AGN in luce ottica dal VLT (a sinistra) con un'immagine Chandra della regione centrale della galassia nei raggi X che mostra la sorgente puntiforme per l'AGN (a destra).

I dati dei telescopi terrestri, incluso il VLT, hanno permesso ai ricercatori di escludere uno scenario in cui l'aumento della luminosità dell'AGN fosse causato dalla distruzione e dal consumo di una singola stella da parte del buco nero. I dati VLT inoltre mettono in dubbio la possibilità che i cambiamenti nell'oscuramento causati dall'intervento del gas causino cambiamenti nella luminosità dell'AGN.

Però, il vero meccanismo responsabile della sorprendente variazione dell'AGN è rimasto un mistero fino a quando non sono stati analizzati i dati di Chandra e Hubble. Le osservazioni di Chandra nel 2010 e nel 2016 hanno mostrato in modo conclusivo che l'oscuramento dovuto al gas interposto non era responsabile del declino della luminosità. Anziché, modelli della luce ottica e ultravioletta rilevati da Hubble, Il Galaxy Evolution Explorer (GALEX) della NASA e lo Sloan Digital Sky Survey negli stati luminosi e deboli hanno mostrato che l'AGN era sbiadito perché il buco nero era affamato di materiale in caduta. Questa fame spiega anche lo sbiadimento dell'AGN nei raggi X.

Una possibile spiegazione per questa fame è che l'afflusso di carburante viene interrotto. Questa interruzione potrebbe essere causata dalle interazioni con un secondo buco nero supermassiccio nel sistema. Una binaria di buchi neri è possibile poiché la galassia è il prodotto di una collisione e fusione tra due grandi galassie, ognuno dei quali probabilmente conteneva un buco nero supermassiccio al centro.

L'elenco degli osservatori utilizzati in questa scoperta include anche la missione Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) della NASA e il veicolo spaziale Swift.

Due carte, uno con il primo autore di Bernd Husemann (precedentemente all'ESO e attualmente al Max Planck Institute for Astronomy) e l'altro con Rebecca McElroy (Università di Sydney), che descrive questi risultati è apparso nel numero di settembre 2016 di Astronomia e astrofisica rivista.