Un'immagine dell'Osservatorio a raggi X Chandra di un campo di galassie nella costellazione Bootes. Un nuovo studio su 703 galassie con buchi neri supermassicci in questo campo ha scoperto che sebbene l'infrarosso della polvere e l'emissione di raggi X dal nucleo tendano ad essere correlati, l'infrarosso emesso dai buchi neri supermassicci non è ben correlato con la polvere, suggerendo il ruolo del nostro angolo di visione di un toroide attorno ai nuclei del buco nero. Credito:raggi X:NASA/CXC/CfA/R.Hickox et al.; Luna:NASA/JPL
Si ritiene che tutte le galassie massicce ospitino buchi neri supermassicci (SMBH) al loro centro che crescono accrescendo massa dal loro ambiente. L'immagine attuale immagina anche che i buchi neri crescano di dimensioni man mano che la loro galassia ospite si evolve, forse perché l'evoluzione della galassia include l'accrescimento innescato, Per esempio, da fusioni di galassie. Questo quadro generale è stato corroborato da due righe di dati.
L'epoca di picco dell'accrescimento del buco nero può essere misurata dalle osservazioni dell'attività nucleare, e coincide con l'epoca di picco della formazione stellare nell'universo circa dieci miliardi di anni dopo il big bang. La formazione stellare è associata a interruzioni che stimolano il gas e inducono l'accrescimento. Inoltre, l'universo locale mostra una stretta correlazione tra massa SMBH, massa del rigonfiamento della galassia ospite, e la diffusione delle velocità stellari. Questi metodi (ma con conferme più deboli) possono stimare in modo simile le dimensioni di SMBH nelle galassie dell'universo precedente, e scoprire che la crescita di SMBH e la crescita delle galassie sono processi co-evolutivi. Infatti, sembra che i processi possano regolarsi a vicenda nel tempo per produrre le dimensioni di galassie e SMBH che osserviamo oggi.
Sia la crescita del buco nero centrale che la formazione stellare sono alimentate dall'abbondanza di gas e polvere molecolari che possono essere tracciati dall'infrarosso emesso dalla polvere. grani di polvere, riscaldato dalla radiazione delle giovani stelle e dall'accrescimento di nuclei galattici attivi (AGN), emettono fortemente nell'infrarosso. Poiché l'attività dell'AGN produce anche raggi X, l'aspettativa è che l'AGN segua una forte emissione di polvere e che l'emissione di raggi X e infrarossa sia correlata.
L'astronomo CfA Mojegan Azadi era un membro di un team che ha esaminato 703 galassie con nuclei SMBH attivi utilizzando sia i dati a raggi X di Chandra che gli infrarossi di Spitzer e Herschel, il più grande campione fino ad oggi che fa questo confronto. Sebbene il team abbia trovato una tendenza coerente con la correlazione infrarossa con l'attività dei raggi X dell'AGN in un'ampia gamma di casi, non ne hanno trovato uno se confrontato con i contributi infrarossi (non raggi X) dell'AGN. Poiché l'infrarosso AGN proviene in gran parte da un toroide polveroso che emette intorno all'SMBH, la differenza potrebbe indicare il ruolo dell'angolo con cui osserviamo il toro.
Questi risultati aiutano a perfezionare gli attuali modelli di attività AGN, ma gli autori notano che più sensibile, osservazioni più approfondite dovrebbero essere in grado di risolvere più chiaramente i processi fisici associati all'AGN.
