Un buco nero in fuga è stato osservato dal telescopio Hubble grazie a un’incredibile scia di stelle lunga quasi 200.000 anni luce.

C’è un mostro invisibile in libertà, che attraversa lo spazio intergalattico così velocemente che se fosse nel nostro sistema solare, potrebbe viaggiare dalla Terra alla Luna in 14 minuti. Questo buco nero supermassiccio, che pesa fino a 20 milioni di soli, ha lasciato dietro di sé un’incredibile “scia di condensazione” di 200.000 anni luce composta di stelle appena nate. Niente di simile era mai stato visto prima il telescopio spaziale Hubble della NASA lo ha ripreso per puro caso. Tale lunghezza è il doppio del diametro della nostra galassia, la Via Lattea, e probabilmente il risultato di una rara e bizzarra partita a biliardo galattico tra tre enormi buchi neri.

Invece di inghiottire le stelle, il buco nero sta solcando il gas davanti a sé innescando una nuova formazione stellare lungo uno stretto corridoio. La sua velocità di fuga è infatti troppo elevata per consentirgli di “divorare” le stelle.

Una scia di stelle in formazione

L'immagine della scia creata dal buco nero ripresa da Hubble
Credit: NASA, ESA, STScI

Nell’immagine è visibile una scia dietro il buco nero dove il gas si raffredda ed è in grado di formare stelle. Come la scia che resta dietro una nave, possiamo vederne una analoga dietro il buco nero che deve contenere molte nuove stelle, dato che è luminosa quasi la metà della galassia ospite a cui è collegata.

Il buco nero si trova a un’estremità della colonna, che si estende fino alla sua galassia madre. C’è un nodo straordinariamente brillante di ossigeno ionizzato all’estremità più esterna della colonna. I ricercatori ritengono che il gas venga probabilmente colpito e riscaldato dal movimento del buco nero che colpisce il gas, oppure potrebbe essere la radiazione di un disco di accrescimento attorno al buco nero.

Lo scatto è stato trovato da dall’astronomo Pieter van Dokkum. Stava cercando ammassi stellari globulari in una vicina galassia nana e inizialmente pensava che la striscia fosse il risultato di un raggio cosmico che aveva il rilevatore della fotocamera provocando un disturbo. Quando però tramite elaborazione sono stati eliminati i raggi cosmici, i ricercatori si sono resi conto che era ancora lì e non assomigliava a niente che avessero mai visto prima.

Questa scia intergalattica è probabilmente il risultato di molteplici collisioni di buchi neri supermassicci. Gli astronomi sospettano che le prime due galassie si siano fuse forse 50 milioni di anni fa. Ciò ha riunito due buchi neri supermassicci nei loro centri che giravano l’uno intorno all’altro come un buco nero binario.

Un’espulsione forzata

Rappresentazione artistica del buco nero con la scia di stelle
Credit: NASA, ESA, STScI

Con l’arrivo di una terza galassia, provvista di un altro buco nero supermassiccio, il sistema è andato verso una configurazione caotica e instabile. Uno dei buchi neri ha sottratto energia agli altri due buchi neri e come conseguenza è stato espulso dalla galassia ospite. Il sistema binario originale potrebbe essere rimasto intatto, oppure il nuovo buco nero intruso potrebbe aver sostituito uno dei due che erano nel binario originale e cacciato via il compagno precedente, in tutti i casi uno dei tre è stato espulso.

Quando il singolo buco nero è schizzato in una direzione, i buchi neri binari sono partiti nella direzione opposta. È visibile una caratteristica sul lato opposto della galassia ospite che potrebbe essere il buco nero binario in fuga e una prova circostanziale di ciò è che non vi è alcun segno di un buco nero attivo rimasto al centro della galassia.

Il prossimo passo saranno osservazioni di follow-up con il telescopio spaziale James Webb della NASA e l’Osservatorio a raggi X Chandra per confermare la spiegazione del buco nero.

Riferimenti: Hubble

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