Spazio & Fisica

Studio a raggi X: buco nero “gigante” nella galassia NGC 2992

Immagine di Pixabay di un buco nero

Immagine di Pixabay di un buco nero che rappresenta il disco di accrescimento in formazione.

Uno studio condotto dai ricercatori dell’Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e dell’Istituto Nazionale di AstroFisica (INAF) ha evidenziato un buco nero supermassivo con massa di 30 milioni di volte quella del Sole all’interno della galassia NGC 2992, catturata nella sua massima luminosità nei raggi X.

Da sempre lo spazio affascina l’uomo e come un buco nero esercita un potere attrattivo verso tutto ciò che quell’oscurità scintillante nasconde. Ogni buco nero che si rispetti “risucchia” al suo interno tutta la materia che ne invade confini; in una lotta impari tra la forza gravitazionale di quel baratro oscuro e la speranza di opporsi, la materia si dispone a formare un disco luminoso attorno al buco nero. Prima di annegare nell’oscurità, la materia così disposta lancia un ultimo grido di speranza: lampi luminosi.

Non è una storia di fantascienza, ma ciò che accade nell’universo e nella galassia NGC 2992, situata nella costellazione dell’Idra in prossimità della vicina galassia NGC 2993. La sigla NGC sta per “New General Catalogue”, ossia il catalogo più usato in astronomia dei diversi oggetti celesti .

Immagine della galassia NGC 2992 nella costellazione dell'Idra, a destra tra le due in primo piano. Crediti: Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of ArizonImmagine della galassia NGC 2992 nella costellazione dell’Idra, a destra tra le due in primo piano. Crediti: Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizon

La NGC 2992 è anche uno dei Nuclei Galattici Attivi (AGN) più brillanti dell’universo, cioè una galassia la cui intensità luminosa è dovuta proprio all’accrescimento di gas su un buco nero di grandi dimensioni con una massa milioni o miliardi di volte superiore a quella del Sole e per questo chiamato supermassivo o supermassiccio. L’emissione prodotta dagli AGN spazia su tutto lo spettro elettromagnetico, dalle onde radio ai raggi gamma, passando attraverso l’infrarosso, la banda visibile, i raggi ultravioletti e i raggi X. Rilevare i raggi X emessi dagli AGN permette di studiare i fenomeni più energetici che hanno luogo nelle regioni più interne di una galassia, prossime al buco nero supermassivo, e quest’emissione si estende da 0.1 keV fino a energie superiori ai 300 keV.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ha dimostrato l’esistenza di un buco nero supermassivo all’interno di NGC 2992. I ricercatori, attraverso il monitoraggio di questa galassia ogni due giorni per tutto il 2019 con il satellite NASA Swift, sono riusciti a catturare delle immagini di NGC 2992 nel massimo della sua emissione in banda X. Il 7 maggio 2019 anche i satelliti ESA XMM-Newton e NASA NuSTAR hanno rivolto la loro attenzione verso la NGC 2992, osservandola per circa quattro giorni di seguito, durante i quali sono stati rilevati dei lampi ripetuti nella banda energetica 5-7 keV della durata di 90 minuti ciascuno. Questi quattro giorni di osservazioni sono stati poi suddivisi in 50 parti, ciascuno della durata di circa 90 minuti, consentendo agli studiosi coinvolti di analizzare gli spettri della sorgente in questi intervalli di tempo e di misurare con estrema precisione gli effetti dovuti al forte campo gravitazionale centrale. Tali evidenze hanno permesso di stimare la regione del disco di accrescimento da cui avevano origine i lampi luminosi e di calcolare la massa del buco nero presente al centro della galassia NGC 2992, pari a ben 30 milioni di masse solari. In conclusione, come sottolineato dalla ricercatrice INAF Valentina Braito, grazie al monitoraggio svolto da Swift, è stato possibile capire l’importanza di NGC 2992 come sorgente via via più brillante, facendone un laboratorio ideale per lo studio del fenomeno di accrescimento sui buchi neri supermassivi.

 

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