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19 Novembre 2018
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    Questa volta non è una rappresentazione artistica, ma una vera immagine composita! Certo i colori sono scelti per evidenziare le caratteristiche dell’oggetto, ripreso non nel visibile ma nei raggi X di Chandra, nel multispettro di MUSE e nelle onde radio submillimetriche di ALMA. Tutto per mostrarci qualcosa di ancora mai osservato direttamente con questo dettaglio, l’intero ciclo di caduta e espulsione di materiale da un buco nero supermassiccio al centro di una lontana galassia.

    Immagine composita dell'ammasso di galassie Abell 2597 che mostra il flusso di gas, che ricorda lo spruzzo di una fontana, alimentato dal buco nero supermassiccio nel cuore della galassia centrale dell'ammasso. In giallo i dati di ALMA mostrano la distribuzione del gas freddo, che sta cadendo verso il buco nero, mentre in rosso i dati dello strumento MUSE mostrano l'idrogeno gassoso, caldo, nella stessa regione, materiale che viene invece lanciato via dal buco nero. In blu-viola è mostrato invece il gas caldissimo, ionizzato, rivelato da Chandra. Crediti: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tremblay et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; NASA/Chandra; ESO/VLT

    Se quella in apertura è un'immagine reale, anche se in falsi colori, questa invece è davvero una rappresentazione artistica, ci mostra però come potrebbe apparire Abell 2597, con la sua fontana gigante di caldo gas intergalattico. Crediti: NRAO/AUI/NSF; D. Berry

    A solo un miliardo di anni luce di distanza, nel vicino ammasso di galassie noto come Abell 2597, giace una gigantesca fontana galattica. Un massiccio buco nero nel cuore di una galassia lontana  osservato mentre lancia nello spazio un ampio getto di gas molecolare freddo, che in seguito ricade sul buco nero come un diluvio intergalattico. L’afflusso e il deflusso di una fontana cosmica così vasta non erano mai stati osservati insieme; hanno origine nella zona più interna, di circa 100.000 anni luce, della galassia più luminosa dell’ammasso Abell 2597.

    «Questo è probabilmente il primo sistema in cui troviamo una chiara evidenza sia dell’afflusso di gas molecolare freddo verso il buco nero e del deflusso o sollevamento operato dai getti lanciatl dal buco nero», spiega Grant Tremblay dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, ex-Fellow dell’ESO, che ha guidato questo studio. «Il buco nero supermassiccio al centro di questa gigantesca galassia si comporta come una pompa meccanica in una fontana».

    Tremblay e il suo team hanno usato ALMA per tracciare la posizione e il movimento delle molecole di monossido di carbonio all’interno della nebulosa. Queste molecole fredde, con temperature fino a meno 250-260 °C, sono state osservate mentre cadono all’interno verso il buco nero. L’equipe ha anche utilizzato i dati dello strumento MUSE sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO per tracciare il gas più caldo, che viene lanciato fuori dal buco nero sotto forma di getti.

    «L’aspetto unico qui è l’analisi molto dettagliata della sorgente che abbiamo realizzato utilizzando insieme i dati di ALMA e di MUSE“, ha aggiunto Tremblay. ”Le due strutture offrono una combinazione di strumenti incredibilmente potente».

    Questo è quanto vedremmo osservando invece la zona (e i suoi dintorni) in luce visibile, grazie ai dati della DSS2 (Digitized Sky Survey 2)al centro, indistinguibile, l'ammasso di galassie Abell 2597. Il campo di vista è all'incirca 2,4 x 2,0 gradi. In chiusura un video che mostra la localizzazione della galassia oggetto di questo articolo. Crediti: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin

    Insieme, queste due serie di dati, ci danno un quadro completo del processo: il gas freddo cade verso il buco nero, accendendo il buco nero e provocando il lancio nel vuoto di getti di plasma incandescente ad alta velocità. Questi getti, quindi, fuoriescono dal buco nero come una spettacolare fontana galattica. Senza speranza di sfuggire alle grinfie gravitazionali della galassia, il plasma si raffredda, rallenta e alla fine ricade di nuovo sul buco nero, e il ciclo ricomincia.

    Questa osservazione senza precedenti, potrebbe far luce sul ciclo di vita delle galassie. Il team ipotizza che questo processo potrebbe essere non solo comune, ma anche essenziale per comprendere la formazione delle galassie. Mentre l’afflusso e il deflusso del gas molecolare freddo sono stati precedentemente rilevati, questa è la prima volta che entrambi sono stati rilevati all’interno di uno stesso sistema e quindi la prima prova che i due eventi fanno parte dello stesso vasto processo.

    Abell 2597 si trova nella costellazione dell’Acquario, il nome deriva dalla sua inclusione nel catalogo di Abell di ammassi di galassie ricchi, cioè con un elevato numero di galassie. Il catalogo include anche ammassi come Fornax,  Hercules cluster e l’ammasso di Pandora.


    Questo video inizia con una panoramica della Via Lattea e, attraverso successivi ingrandimenti, termina con un primo piano dell’ammasso di galassie Abell 2597. Le osservazioni di ALMA e i dati dello spettrografo MUSE installato sul VLT dell’ESO hanno rivelato una colossale sorgente di gas molecolare alimentata da un buco nero nella galassia più brillante dell’ammasso Abell 2597 – il ciclo galattico che alimenta questa vasta fontana cosmica non era mai stato osservato prima d’ora così chiaramente. Crediti: ESO and Digitized Sky Survey 2, N. Risinger (skysurvey.org) Music: Astral Electronic.

    Ulteriori Informazioni

    Questo lavoro è stato presentato nell’articolo intitolato “A Galaxy-Scale Fountain of Cold Molecular Gas Pumped by a Black Hole”, pubblicato dalla rivista The Astrophysical Journal.


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