Un recente articolo pubblicato su Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , guidato dal dottor Kostas Kouroumpatzakis, dell'Istituto di Astrofisica presso la Fondazione per la Ricerca e la Tecnologia, Hellas (IA-FORTH), e l'Università di Creta, fornisce nuove informazioni sulla connessione tra la luminosità dei raggi X dei buchi neri e delle stelle di neutroni in accrescimento e la composizione delle popolazioni stellari a cui sono associati. Questa ricerca è stata condotta presso l'Istituto di Astrofisica di FORTH e l'Università di Creta.

Questo lavoro ha mostrato per la prima volta che diverse regioni di una galassia hanno quantità molto diverse di metalli mentre ospitano giovani popolazioni stellari di età molto simili. Il risultato chiave, però, è che le regioni povere di metalli hanno una maggiore luminosità dei raggi X.

Questo studio si concentra sulla vicina galassia NGC922 (Figura 1), una cosiddetta "galassia ad anello, " che presenta un impressionante anello di stelle e gas formatosi dopo la collisione frontale tra una galassia nana e una galassia a spirale più grande. Le stelle prodotte dall'incontro hanno effettivamente la stessa età, permettendoci di esplorare il tasso di formazione di resti stellari come buchi posteriori e stelle di neutroni.

Utilizzando i dati spettroscopici dei telescopi dell'ESO, questo lavoro mostra per la prima volta che ci sono variazioni significative nella metallicità (cioè la quantità di elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio) tra le diverse regioni di questa galassia. Per di più, questi dati combinati con le osservazioni del telescopio spaziale Hubble hanno mostrato che le stesse regioni, nonostante la loro diversa metallicità, ospitano giovani popolazioni stellari di età molto simili. Le stelle sono appena nate:hanno meno di ~10 milioni di anni.

"Il risultato chiave di questo lavoro, però, proviene dall'emissione di raggi X in queste regioni misurata con l'Osservatorio a raggi X Chandra, che sonda le popolazioni di buchi neri e di stelle di neutroni rimaste dopo che le stelle massicce hanno terminato la loro vita, spesso presenti nei sistemi stellari binari", afferma il dott. K. Kouroumpatzakis. "Le regioni con una metallicità inferiore hanno una luminosità dei raggi X più elevata". alcune di queste regioni ospitano una serie di sorgenti di raggi X ultraluminosi, sorgenti sconcertanti che producono luminosità che superano di gran lunga la luminosità tipica dei buchi neri in accrescimento e delle stelle di neutroni (comunemente note come binarie a raggi X) osservate nella nostra Galassia.

Sebbene fosse stata osservata una tendenza simile confrontando diverse galassie, questa è la prima volta che viene misurata all'interno della stessa galassia. È quindi possibile districare senza ambiguità il ruolo della metallicità dall'effetto dell'età delle popolazioni stellari.

Questi risultati sono di fondamentale importanza per comprendere l'effetto della metallicità nella formazione e nell'evoluzione dei sistemi binari a raggi X. "Questa è un'area di studio molto attiva perché fornisce informazioni cruciali per la formazione di sistemi binari di resti stellari massicci come quelli che producono eventi di onde gravitazionali, e poiché i sistemi binari a raggi X potrebbero aver giocato un ruolo importante nell'Universo primordiale (quando era solo ~ 3% della sua età attuale) influenzando la successiva formazione di galassie, " ha concluso il dottor Kouroumpatzakis.

Questo studio ha combinato i dati per la vicina galassia NGC922 dall'osservatorio a raggi X Chandra della NASA (dati a raggi X), il telescopio spaziale Hubble (immagini ottiche), il Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE; infrarossi), e il New-Technology Telescope (NTT) dell'European Southern Observatory (ESO; spettri ottici). È stato sostenuto dal Consiglio europeo della ricerca e dall'azione Marie Skłodowska-Curie RISE.