Gli astronomi stanno studiando da anni l’ammasso di galassie Abell2261 in cerca di uno dei più grandi buchi neri dell’universo, che ci si aspetterebbe di trovare al suo centro. Tuttavia, tutte le ricerche eseguite sui dati del 1999 e del 2004 ottenuti con il telescopio spaziale Chandra della NASA non hanno ancora dato segni di tale presenza.

Di recente un team di scienziati, guidato dall’astrofisico Kayhan Gultekin dell’Università del Michigan, ha condotto una ricerca più approfondita sfruttando i dati di Chandra del 2018. Non riuscendo a localizzare il buco nero, hanno ipotizzato che forse è stato espulso dal centro della galassia ospite ed è ora destinato a vagabondare nel cosmo; la sua posizione resta però un mistero. Sembra un controsenso chiederlo, ma come può un buco nero essere sparito nel nulla? E se si trattasse invece della prima prova di un buco nero che si ritrae?

Alla caccia del buco nero supermassiccio di Abell2261

I buchi neri supermassicci sono corpi celesti con una massa milioni o miliardi di volte superiore a quella del Sole, ma una densità davvero molto bassa. Come per i loro fratelli più piccoli, in essi la gravità è talmente forte da risucchiare qualsiasi cosa si trovi nelle vicinanze, anche la luce.

Si pensa che quasi tutte le galassie ospitino un buco nero supermassiccio al loro centro, dove c’è un’altissima concentrazione di materia. La massa di tale corpo celeste è proporzionale alla massa della galassia stessa. Per questo gli scienziati stimano che il buco nero nella galassia centrale di Abell2261 dovrebbe avere una massa tra i 3 e i 100 miliardi di volte quella del nostro Sole. Com’è possibile che un oggetto così mostruoso non si riesca a trovare da nessuna parte?

Per localizzare i buchi neri gli scienziati studiano la regione nelle loro vicinanze. Un modo diretto per rivelarne la presenza consiste nel cercare raggi X prodotti dal surriscaldamento del materiale mentre viene fagocitato da questo mostro del cosmo. Ecco perché sono stati utilizzati i dati di Chandra, un telescopio orbitale a raggi X, per cercare una firma prodotta da tutto ciò che dovrebbe essere caduto nel buco nero di Abell2261: purtroppo non è stato riscontrato nessun segnale.

L’ipotesi del buco nero che si ritrae

Un’ipotesi avanzata dal team di Kayhan Gultekin è che la galassia al centro di Abell2261 si sia originata dallafusione di altre due. Anche i due buchi neri supermassicci al loro centro si sarebbero fusi, generando un unico enorme buco nero. In questo processo si sarebbero prodotte increspature dello spazio-tempo che conosciamo come onde gravitazionali. Tali onde, se più forti in una direzione rispetto all’altra, possono far allontanare il buco nero molto massiccio prodotto al centro della neonata galassia nella direzione opposta: una sorta di fenomeno di rinculo. Si parlerebbe in questo caso di buco nero che si ritrae (recoiling black hole in inglese).

Questi sono concetti ancora solo ipotizzati in linea del tutto teorica. Gi scienziati non hanno mai trovato prove definitive della presenza di buchi neri che si allontanano dal centro della galassia che li ha ospitati. E’ ancora oggetto di studio anche il processo di fusione tra corpi celesti di così grandi dimensioni.

La galassia centrale di Abell2261 fornisce quindi un’ottima regione di studio per eventualmente trovare un buco nero che si ritrae in seguito alla fusione di due buchi neri supermassicci. Nonostante non siano ancora stati rintracciati segnali del vagabondare di questo oggetto, si potrebbe ipotizzare che si sia ritirato molto distante dal centro della galassia. Un’altra possibilità è che stia mangiando il materiale attorno a sé troppo lentamente per produrre una qualche firma ai raggi X rilevabile.

Dovremo aspettare il James Webb Space Telescope che sarà lanciato nel 2021, per avere qualche risposta in più sull’enigma di questo buco nero. L’esempio di Abell2261 costituisce infatti un altro filo nella fitta rete di mistero che ancora ci separa dal conoscere davvero la natura di questi enormi mostri celesti.

La ricerca completa: Chandra Observations of Abell 2261 Brightest Cluster Galaxy, a Candidate Host to a Recoiling Black Hole.

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