Concezione artistica di una galassia nana, la sua forma distorta, molto probabilmente da una passata interazione con un'altra galassia, e un enorme buco nero nella sua periferia (pullout). Il buco nero assorbe materiale che forma un disco rotante e genera getti di materiale proiettati verso l'esterno. Crediti:Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF
Gli astronomi che cercano di conoscere i meccanismi che hanno formato enormi buchi neri all'inizio della storia dell'Universo hanno acquisito nuovi importanti indizi con la scoperta di 13 di questi buchi neri nelle galassie nane a meno di un miliardo di anni luce dalla Terra.
Queste galassie nane, più di 100 volte meno massiccia della nostra Via Lattea, sono tra le più piccole galassie conosciute per ospitare buchi neri massicci. Gli scienziati si aspettano che i buchi neri in queste galassie più piccole abbiano una media di circa 400, 000 volte la massa del nostro Sole.
"Speriamo che lo studio di loro e delle loro galassie ci dia informazioni su come si sono formati e poi cresciuti buchi neri simili nell'Universo primordiale, attraverso fusioni galattiche nel corso di miliardi di anni, producendo i buchi neri supermassicci che vediamo oggi nelle galassie più grandi, con masse di molti milioni o miliardi di volte quella del Sole, ", ha detto Amy Reines della Montana State University.
Reines e i suoi colleghi hanno utilizzato il Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) della National Science Foundation per fare la scoperta, che stanno riportando alla riunione dell'American Astronomical Society a Honolulu, Hawaii.
Reines e i suoi collaboratori hanno usato il VLA per scoprire il primo enorme buco nero in una galassia nana starburst nel 2011. Quella scoperta è stata una sorpresa per gli astronomi e ha stimolato una ricerca radio per ulteriori informazioni.
Immagini a luce visibile di galassie che le osservazioni VLA hanno mostrato avere enormi buchi neri. L'illustrazione centrale è la concezione dell'artista del disco rotante di materiale che cade in un tale buco nero, e i getti di materiale proiettati verso l'esterno. Crediti:Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF; indagine DECaLS; CTIO.
Gli scienziati hanno iniziato selezionando un campione di galassie dalla NASA-Sloan Atlas, un catalogo di galassie realizzate con telescopi a luce visibile. Hanno scelto galassie con stelle che totalizzano meno di 3 miliardi di volte la massa del Sole, circa uguale alla Grande Nube di Magellano, un piccolo compagno della Via Lattea. Da questo campione, hanno scelto i candidati che sono apparsi anche nel sondaggio Faint Images of the Radio Sky at Twenty centimetri (FIRST) del National Radio Astronomy Observatory, realizzati tra il 1993 e il 2011.
Hanno quindi utilizzato il VLA per creare nuovi e più sensibili, immagini ad alta risoluzione di 111 delle galassie selezionate.
"Le nuove osservazioni VLA hanno rivelato che 13 di queste galassie hanno una forte evidenza di un enorme buco nero che sta consumando attivamente il materiale circostante. Siamo rimasti molto sorpresi di scoprire che, in circa la metà di queste 13 galassie, il buco nero non è al centro della galassia, a differenza del caso delle galassie più grandi, "Reines ha detto
Gli scienziati hanno detto che questo indica che le galassie probabilmente si sono fuse con altre in precedenza nella loro storia. Ciò è coerente con le simulazioni al computer che prevedono che circa la metà dei massicci buchi neri nelle galassie nane si troverà a vagare alla periferia delle loro galassie.
"Questo lavoro ci ha insegnato che dobbiamo ampliare le nostre ricerche di buchi neri massicci nelle galassie nane oltre i loro centri per ottenere una comprensione più completa della popolazione e imparare quali meccanismi hanno contribuito a formare i primi buchi neri massicci nell'Universo primordiale, " ha detto Reine.
Reines ha lavorato con James Condon, dell'Osservatorio Nazionale di Radioastronomia; Jeremy tesoro, dell'Università del Colorado, Masso; e Jenny Greene, dell'Università di Princeton. Gli astronomi stanno pubblicando i loro risultati nel Giornale Astrofisico .
