Gli astronomi hanno compiuto una delle scoperte più straordinarie nella storia recente, osservando la coppia più vicina di buchi neri supermassicci mai confermata. Situati a circa 300 anni luce di distanza all’interno di galassie in fusione, questi giganti cosmici rappresentano una pietra miliare nella comprensione della dinamica delle fusioni galattiche e del comportamento dei buchi neri nell’universo. Grazie alle osservazioni del Telescopio Spaziale Hubble e dell’Osservatorio a Raggi X Chandra della NASA, la scoperta offre una visione inedita dei fenomeni che accompagnano le fusioni galattiche e potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione delle onde gravitazionali e dell’evoluzione delle galassie.
La scoperta, già oggetto di dibattito nella comunità scientifica, è stata accolta con grande entusiasmo. I buchi neri, che si trovano a una distanza di soli 300 anni luce l’uno dall’altro, sono stati rilevati grazie a una combinazione di osservazioni a lunghezza d’onda multipla, inclusa la luce visibile e i raggi X. Questi giganti cosmici, alimentati da gas e polveri in caduta libera, brillano intensamente come nuclei galattici attivi (AGN), offrendo agli scienziati una finestra unica per studiare le fusioni galattiche in atto e i fenomeni collegati.
Collisioni cosmiche
Se, per quanto riguarda le stelle, il rischio di collisione nello spazio è estremamente raro, le galassie seguono regole ben diverse. Le distanze che separano le stelle sono talmente enormi da rendere gli impatti quasi impossibili, ma quando si parla di galassie, la situazione cambia drasticamente. Le nostre stesse vicine cosmiche, la Via Lattea e la Galassia di Andromeda, distano “solo” 2,2 milioni di anni luce e si prevede che finiranno per collidere e fondersi in un lontano futuro.
Durante queste collisioni galattiche, i buchi neri al centro delle rispettive galassie si avvicinano fino a fondersi, creando un unico buco nero ancora più massiccio. È questo il processo che gli scienziati della NASA hanno osservato, rivelando due buchi neri supermassicci al centro di galassie in fusione. Questi buchi neri, situati a circa 800 milioni di anni luce dalla Terra nella galassia MCG-03-34-64, stanno letteralmente danzando l’uno intorno all’altro in una spirale mortale che alla fine li porterà a fondersi in un unico gigantesco buco nero.
La scoperta di una coppia di Buchi Neri record
Grazie all’uso combinato di Hubble e Chandra, gli scienziati sono riusciti a individuare questa coppia di buchi neri in un incredibile dettaglio. Si tratta della coppia di AGN più vicina mai osservata nell’universo locale, con una separazione di soli 300 anni luce, un risultato impressionante considerando che la maggior parte dei buchi neri binari scoperti finora erano separati da distanze molto maggiori.
Ciò che rende questa scoperta ancora più straordinaria è la possibilità che questa configurazione binaria di AGN fosse molto più comune nell’universo primordiale, quando le fusioni tra galassie erano più frequenti. Questo nuovo duo galattico offre quindi una finestra su un fenomeno che potrebbe essere stato centrale nell’evoluzione delle galassie miliardi di anni fa.
I segreti della fusione galattica
La scoperta, come spesso accade nella scienza, è stata in parte fortuita. L’imaging ad alta risoluzione del telescopio Hubble ha rivelato tre distinti picchi luminosi nel centro della galassia ospite, suggerendo la presenza di ossigeno incandescente in una piccola area. “Non ci aspettavamo di vedere qualcosa del genere“, ha dichiarato Anna Trindade Falcão, astrofisica presso il Centro di Astrofisica | Harvard & Smithsonian di Cambridge, Massachusetts, e autrice principale dello studio. “Questo non è un evento comune nell’universo vicino e ci ha indicato che stava accadendo qualcosa di straordinario.”
Dopo questa scoperta iniziale, il team ha utilizzato i raggi X di Chandra per indagare più a fondo. Queste osservazioni hanno rivelato due potenti sorgenti di emissione a raggi X coincidenti con le sorgenti di luce viste da Hubble, confermando la presenza di due buchi neri supermassicci in stretta vicinanza.
Prove radio
Per confermare ulteriormente la loro interpretazione, i ricercatori hanno utilizzato dati radioarchiviati dal Very Large Array in New Mexico. Le onde radio emesse dai due buchi neri hanno fornito una chiara indicazione che queste potenti sorgenti erano, con grande probabilità, buchi neri supermassicci in un’intensa fase di accrescimento di materiale.
Ciò che resta da chiarire è la natura di una terza sorgente luminosa osservata da Hubble. Potrebbe trattarsi di un getto di plasma emesso da uno dei buchi neri o di un accumulo di gas destabilizzato dall’enorme quantità di energia rilasciata dalla coppia di buchi neri in fusione. Ulteriori dati saranno necessari per comprendere appieno questo fenomeno.
Un futuro di onde gravitazionali
La scoperta di questa coppia di buchi neri rappresenta anche un’importante opportunità per future osservazioni di onde gravitazionali. Questi buchi neri, che una volta si trovavano al centro delle rispettive galassie, si avvicineranno gradualmente fino a fondersi, rilasciando onde gravitazionali che si propagheranno attraverso lo spazio-tempo.
Tuttavia, le onde generate da fusioni di buchi neri supermassicci hanno lunghezze d’onda troppo grandi per essere rilevate dagli strumenti attuali, come LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Per osservare fusioni di questa scala, sarà necessaria la prossima generazione di rivelatori di onde gravitazionali, come la missione LISA (Laser Interferometer Space Antenna), un progetto guidato dall’Agenzia Spaziale Europea in collaborazione con la NASA e previsto per il lancio a metà degli anni 2030.
