Le osservazioni dei telescopi James Webb e Chandra rivelano un buco nero supermassiccio di piccola massa che sembra consumare materia a una quantità oltre 40 volte superiore al limite teorico.
I buchi neri supermassicci esistono al centro della maggior parte delle galassie e i telescopi moderni continuano a osservarli per cercare di rivelarne i segreti. È difficile capire come questi buchi neri siano stati in grado di crescere così tanto e così rapidamente, specialmente nell’Universo primordiale. Gli scienziati, però, hanno scoperto un buco nero supermassiccio di piccola massa che si nutre di materia a un ritmo incredibile. La sua età sarebbe stimata ad appena 1,5 miliardi di anni dopo il Big Bang.
Cosa sappiamo di LID-568
LID-568 è stato scoperto da un team di astronomi guidato dall’astronomo dell’International Gemini Observatory/NSF NOIRLab Hyewon Suh. Hanno utilizzato il telescopio spaziale James Webb per osservare un gruppo di galassie molto luminosa nella parte dei raggi X dello spettro, ma invisibile nell’ottico e nel vicino infrarosso. L’esclusiva sensibilità infrarossa del JWST ha consentito loro di rilevare queste deboli emissioni.
LID-568 si è distinto per la sua intensa emissione di raggi X, ma la sua posizione esatta non poteva essere determinata dalle sole osservazioni a raggi X. Quindi, anziché usare la tradizionale spettroscopia “a fessura”, gli scienziati hanno suggerito che il team di Suh utilizzasse lo spettrografo a campo integrale sul NIRSpec del JWST. Questo strumento può ottenere uno spettro per ogni pixel nel campo visivo, anziché essere limitato a una piccola porzione.
Sarebbe stato impossibile senza il James Webb
“A causa della sua natura debole, la rilevazione di LID-568 sarebbe stata impossibile senza JWST. L’utilizzo dello spettrografo a campo integrale è stato necessario per ottenere la nostra osservazione”, ha detto Emanuele Farina dell’International Gemini Observatory/NSF NOIRLab e co-autrice dell’articolo pubblicato su Nature Astronomy.
Il NIRSpec del James Webb ha permesso al team di ottenere una visione completa del loro obiettivo e della regione circostante, portando all’inaspettata scoperta di potenti deflussi di gas attorno al buco nero centrale. La velocità e le dimensioni di questi deflussi hanno portato il team a dedurre che una frazione sostanziale della crescita di massa di LID-568 potrebbe essersi verificata in tempi rapidissimi.
Un buco nero 40 volte più veloce del limite teorico
Suh e il suo team hanno scoperto che LID-568 sembra nutrirsi di materia a una velocità 40 volte superiore al suo limite di Eddington. Questo limite è correlato alla luminosità massima che un buco nero può raggiungere, nonché alla velocità con cui può assorbire materia, in modo che la sua forza gravitazionale verso l’interno e la pressione verso l’esterno generate dal calore della materia compressa e in caduta rimangano in equilibrio. Quando la luminosità di LID-568 è stata calcolata come molto più alta di quanto teoricamente possibile, il team ha capito di avere qualcosa di straordinario tra le mani.
La scoperta di LID-568 dimostra anche che è possibile che un buco nero superi il suo limite di Eddington e fornisce la prima opportunità agli astronomi di studiare come ciò avviene. È possibile che i potenti deflussi osservati in LID-568 possano agire come una sorta di valvola di rilascio per l’energia in eccesso generata dall’accrescimento estremo, impedendo al sistema di diventare troppo instabile. Per indagare ulteriormente i meccanismi in gioco, il team sta pianificando nuove osservazioni con il JWST.
Per saperne di più:
- Leggi il comunicato stampa del NOIRLab.
