I buchi neri mostruosi a volte si nascondono dietro gas e polvere, nascondersi dallo sguardo della maggior parte dei telescopi. Ma si tradiscono quando il materiale di cui si nutrono emette raggi X ad alta energia che la missione NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) della NASA può rilevare. È così che NuSTAR ha recentemente identificato due buchi neri supermassicci avvolti da gas, situato al centro delle galassie vicine.

"Questi buchi neri sono relativamente vicini alla Via Lattea, ma finora ci sono rimasti nascosti, " ha detto Ady Annuar, uno studente laureato alla Durham University nel Regno Unito, che ha presentato i risultati al meeting dell'American Astronomical Society a Grapevine, Texas. "Sono come mostri che si nascondono sotto il tuo letto."

Entrambi questi buchi neri sono i motori centrali di quelli che gli astronomi chiamano "nuclei galattici attivi, " una classe di oggetti estremamente luminosi che include quasar e blazar. A seconda di come sono orientati questi nuclei galattici e del tipo di materiale che li circonda, appaiono molto diversi se esaminati con i telescopi.

I nuclei galattici attivi sono così luminosi perché le particelle nelle regioni intorno al buco nero diventano molto calde ed emettono radiazioni attraverso l'intero spettro elettromagnetico, dalle onde radio a bassa energia ai raggi X ad alta energia. Però, si ritiene che i nuclei più attivi siano circondati da una regione a forma di ciambella di gas e polvere densi che oscurano le regioni centrali da determinate linee di vista. Entrambi i nuclei galattici attivi che NuSTAR ha recentemente studiato sembrano essere orientati in modo tale che gli astronomi li vedano di taglio. Ciò significa che invece di vedere le regioni centrali luminose, i nostri telescopi vedono principalmente i raggi X riflessi dal materiale oscurante a forma di ciambella.

"Proprio come non possiamo vedere il sole in una giornata nuvolosa, non possiamo vedere direttamente quanto siano luminosi questi nuclei galattici attivi a causa di tutto il gas e la polvere che circondano il motore centrale, " ha detto Peter Boorman, uno studente laureato presso l'Università di Southampton nel Regno Unito.

Boorman ha condotto lo studio di una galassia attiva chiamata IC 3639, che dista 170 milioni di anni luce. I ricercatori hanno analizzato i dati NuSTAR di questo oggetto e li hanno confrontati con le precedenti osservazioni dell'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e del satellite Suzaku guidato dal Giappone. I risultati di NuSTAR, che è più sensibile ai raggi X di energia superiore rispetto a questi osservatori, confermare la natura di IC 3639 come nucleo galattico attivo. NuSTAR ha anche fornito la prima misurazione precisa di quanto materiale sta oscurando il motore centrale di IC 3639, consentendo ai ricercatori di determinare quanto sia davvero luminoso questo mostro nascosto.

Più sorprendente è la galassia a spirale su cui si è concentrato Annuar:NGC 1448. Il buco nero al suo centro è stato scoperto solo nel 2009, anche se è al centro di una delle grandi galassie più vicine alla nostra Via Lattea. Per "vicino, "Gli astronomi indicano che NGC 1448 dista solo 38 milioni di anni luce (un anno luce è circa 6 trilioni di miglia).

Lo studio di Annuar ha scoperto che questa galassia ha anche una spessa colonna di gas che nasconde il buco nero centrale, che potrebbe essere parte di una regione a forma di ciambella. Emissione di raggi X da NGC 1448, come visto da NuSTAR e Chandra, suggerisce per la prima volta che, come con IC 3639, ci deve essere uno spesso strato di gas e polvere che nasconde il buco nero attivo in questa galassia dalla nostra linea di vista.

I ricercatori hanno anche scoperto che NGC 1448 ha una grande popolazione di stelle giovani (di appena 5 milioni di anni), suggerendo che la galassia produce nuove stelle nello stesso momento in cui il suo buco nero si nutre di gas e polvere. I ricercatori hanno utilizzato l'European Southern Observatory New Technology Telescope per acquisire immagini di NGC 1448 a lunghezze d'onda ottiche, e identificato dove esattamente nella galassia dovrebbe essere il buco nero. La posizione di un buco nero può essere difficile da individuare perché i centri delle galassie sono affollati di stelle. Grandi telescopi ottici e radio possono aiutare a rilevare la luce intorno ai buchi neri in modo che gli astronomi possano trovare la loro posizione e ricostruire la storia della loro crescita.

"È emozionante usare la potenza di NuSTAR per diventare importanti, informazioni uniche su queste bestie, anche nel nostro cortile cosmico dove possono essere studiati nei minimi dettagli, " ha detto Daniel Stern, Scienziato del progetto NuSTAR presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California.