I getti dei doppi buchi neri cambiano continuamente direzione. L'effetto può spiegare le caratteristiche di questa mappa radio a 5 GHz di 3C 334 e molte potenti sorgenti radio nel cielo. Il getto emana dal nucleo di una galassia (le sue stelle non sono visibili alle radiofrequenze) a circa 10 miliardi di anni luce dalla nostra. L'immagine copre cinque milioni di anni luce da sinistra a destra. La peculiare struttura dei getti indica un cambio periodico della direzione del getto (precessione), un effetto previsto per i getti delle coppie di buchi neri. Il diagramma nel riquadro illustra schematicamente i processi fisici nella coppia di buchi neri. I getti possono formarsi nei dischi di gas attorno ai buchi neri. La direzione dei getti è legata alla rotazione del buco nero. L'asse di rotazione è mostrato come una freccia rossa. Quest'ultimo cambia direzione periodicamente a causa della presenza del secondo buco nero. Credito:M. Krause / Università dell'Hertfordshire
Nuova ricerca, pubblicato oggi sulla rivista Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , ha trovato prove per un gran numero di doppi buchi neri supermassicci, probabili precursori di giganteschi eventi di fusione di buchi neri. Ciò conferma l'attuale comprensione dell'evoluzione cosmologica:le galassie e i loro buchi neri associati si fondono nel tempo, formando galassie e buchi neri sempre più grandi.
Astronomi dell'Università dell'Hertfordshire, insieme a un team internazionale di scienziati, hanno esaminato le mappe radio di potenti sorgenti di getti e hanno trovato segni che di solito sarebbero presenti quando si osservano buchi neri che orbitano da vicino l'uno con l'altro.
Prima che i buchi neri si fondano, formano un buco nero binario, dove i due buchi neri orbitano l'uno intorno all'altro. I telescopi per onde gravitazionali sono stati in grado di evidenziare la fusione di buchi neri più piccoli dal 2015, misurando le forti raffiche di onde gravitazionali emesse quando i buchi neri binari si fondono, ma la tecnologia attuale non può essere utilizzata per dimostrare la presenza di buchi neri binari supermassicci.
I buchi neri supermassicci emettono potenti getti. Quando i buchi neri binari supermassicci orbitano, il getto che emana dal nucleo di una galassia cambia periodicamente direzione. Gli astronomi dell'Università dell'Hertfordshire hanno studiato la direzione in cui vengono emessi questi getti, e varianze in queste direzioni; hanno confrontato la direzione dei getti con quella dei lobi radio (che immagazzinano tutte le particelle che sono mai passate attraverso i canali dei getti) per dimostrare che questo metodo può essere utilizzato per indicare la presenza di buchi neri binari supermassicci.
Dott. Martin Krause, autore principale e docente di Astronomia presso l'Università dell'Hertfordshire, ha dichiarato:"Abbiamo studiato a lungo i getti in condizioni diverse con simulazioni al computer. In questo primo confronto sistematico con mappe radio ad alta risoluzione delle più potenti sorgenti radio, siamo rimasti sbalorditi nel trovare firme compatibili con la precessione del jet in tre quarti delle fonti".
Il fatto che i getti più potenti siano associati a buchi neri binari potrebbe avere importanti conseguenze per la formazione delle stelle nelle galassie; le stelle si formano dal gas freddo, i getti riscaldano questo gas e quindi sopprimono la formazione di stelle. Un getto che punta sempre nella stessa direzione riscalda solo una quantità limitata di gas nelle sue vicinanze. Però, i getti dei buchi neri binari cambiano continuamente direzione. Perciò, possono riscaldare molto più gas, sopprimere la formazione delle stelle in modo molto più efficiente, e contribuendo così a mantenere il numero di stelle nelle galassie entro i limiti osservati.
