Immagine a falsi colori di NGC 5195 creata combinando l'immagine radio VLA 20 cm (rosso), l'immagine a raggi X di Chandra (verde), e l'immagine H-alpha del telescopio spaziale Hubble (blu). L'immagine mostra gli archi a raggi X e H-alfa, così come i flussi radio dal buco nero supermassiccio al centro di NGC 5195. Credito:NRAO / AUI / NSF / NASA / CXC / NASA / ESA / STScI / U. Manchester / Rampadarath et al.
Uno studio a più lunghezze d'onda di una coppia di galassie in collisione ha rivelato la causa del caso di "indigestione" di un buco nero supermassiccio. I risultati saranno presentati dal dottor Hayden Rampadarath al National Astronomy Meeting presso l'Università di Hull.
Una volta ogni duecento milioni di anni, la piccola galassia NGC 5195 cade nei bracci esterni della sua compagna più grande, NGC 5194, conosciuta anche come la galassia Whirlpool. Entrambe le galassie sono bloccate in una danza gravitazionale che porterà, miliardi di anni nel futuro, alla formazione di un'unica galassia.
Mentre NGC 5195 si tuffa nel vortice, la materia fluisce sul buco nero supermassiccio al centro di NGC 5195 e forma un disco di accrescimento. Il disco cresce fino a un punto in cui il buco nero supermassiccio non può più accumularsi o "digerire" in modo efficiente e la materia viene espulsa nel mezzo interstellare circostante. L'anno scorso, L'osservatorio Chandra X-Ray della NASA ha individuato archi di emissione di raggi X che sembravano derivare da questa "alimentazione forzata".
Ora, nuove immagini ad alta risoluzione del nucleo di NGC 5195, scattata con l'array radio e-MERLIN, e immagini d'archivio dell'area circostante dal Very Large Array (VLA), Chandra e il telescopio spaziale Hubble, rivelano in dettaglio come si verificano e si diffondono queste esplosioni. Lo studio è stato condotto da astronomi del Jodrell Bank Center for Astrophysics dell'Università di Manchester.
Mappe e-MERLIN della regione nucleare di NGC 5195 a 1,4 GHz (sinistra) e 5 GHz (destra). Le immagini mostrano un'origine parzialmente risolta con possibili flussi in uscita su scala parsec. Credito:e-MERLIN / U. Manchester / Rampadarath et al.
Il buco nero supermassiccio al centro di NGC 5195 ha una massa equivalente a 19 milioni di Soli. Quando il processo di accrescimento si interrompe, forze e pressioni immense creano un'onda d'urto che spinge la materia nel mezzo interstellare. elettroni, accelerato vicino alla velocità della luce, interagiscono con il campo magnetico del mezzo interstellare ed emettono energia a lunghezze d'onda radio. L'onda d'urto quindi si gonfia e riscalda il mezzo interstellare, che emette nei raggi X, e strappa gli elettroni dagli atomi di idrogeno neutri circostanti per produrre gas idrogeno ionizzato. Questa bolla gonfiata crea gli archi rilevati da Chandra e Hubble.
Rampadarath spiega:"Confrontando le immagini VLA a lunghezze d'onda radio con le osservazioni a raggi X di Chandra e l'emissione di idrogeno rilevata da Hubble, mostra che le funzioni non sono solo connesse, ma che i deflussi radio sono in realtà i progenitori delle strutture viste da Chandra e Hubble. Questo è un evento di proporzioni galattiche che possiamo vedere in tutto lo spettro elettromagnetico".
Aggiunge:"L'età degli archi in NGC 5195 è di 1-2 milioni di anni. Per contestualizzarlo, le prime tracce di materia venivano espulse dal buco nero di questo sistema all'incirca nel periodo in cui i nostri antenati stavano imparando ad accendere il fuoco. Il fatto che siamo in grado di osservare questo evento ora attraverso una tale gamma di strutture astronomiche è piuttosto notevole".
