A circa 3.8 miliardi di anni luce da qui, si trova un enorme ammasso di galassie, contenente centinaia di singole galassie ed enormi serbatoi di gas caldo e materia oscura. Si chiama SDSS J1531 e al suo interno, due delle galassie più grandi stanno entrando in collisione.
Utilizzando diversi telescopi che vedono a lunghezze d’onda differenti, tra cui l’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e il radiotelescopio terrestre LOw Frequency ARray (LOFAR), gli astronomi hanno ottenuto un’immagine composita radio/raggi X poi combinata con dati in luce ottica del telescopio spaziale Hubble.
In quest’immagine ricchissima di informazioni, i ricercatori hanno scoperto una delle più potenti eruzioni di un buco nero supermassiccio mai registrate. Sarebbe avvenuta miliardi di anni fa, e potrebbe spiegare la formazione degli ammassi stellari disposti attorno alle due massicce galassie centrali di SDSS J1531.
Come perle su un filo
Il gigantesco mosaico offre una vista ravvicinata del centro di SDSS J1531 in luce ottica, mostra le due grandi galassie centrali, e rivela un insieme di 19 grandi ammassi di stelle distinti, chiamati superammassi, che si estendono al centro. Nell’immagine si nota come questi ammassi stellari siano disposti in una formazione a “S”, che ricorda le perline sul filo di un bracciale.
Questo schema sorprendente, dalla formazione in apparenza non casuale, potrebbe ora avere una valida spiegazione. I dati multilunghezza d’onda, infatti, forniscono segni di una titanica eruzione di un buco nero supermassiccio in SDSS J1531, avvenuta 200 milioni di anni prima nella storia dell’ammasso.
Secondo la ricostruzione degli scienziati, un getto di radiazione ad alta energia estremamente potente, proveniente da uno dei buchi neri supermassicci al centro di una delle grandi galassie centrali, avrebbe spinto il gas caldo circostante lontano dal buco nero, creando una gigantesca cavità.
La prova della presenza di questa cavità c’è in quella formazione brillante nei raggi X, ripresa da Chandra, illuminata di blu vicino al centro dell’immagine. Questa struttura, disposta in maniera simile a delle ali, costituisce il bordo della cavità. LOFAR ha mostrato invece in rosa le onde radio dei resti delle particelle energetiche del getto, che riempiono la gigantesca cavità.
Le conseguenze dell’eruzione titanica
Gli astronomi hanno scoperto gas freddo e caldo situato vicino all’apertura della cavità, rilevato rispettivamente con l’Atacama Large Millimeter and submillimeter Array (ALMA) e il Gemini North Telescope. Nell’immagine sottostante, vediamo il gas freddo aggiunto in verde (a sinistra) e il gas caldo aggiunto in rosso (a destra).
Il team sostiene che parte del gas caldo spinto via dal buco nero, a seguito dell’eruzione, alla fine si è raffreddato per formare il gas freddo e caldo che oggi osserviamo.
Si ritiene inoltre che gli effetti delle maree provocati dalle due galassie in fusione abbiano compresso il gas lungo percorsi curvi, portando alla formazione di ammassi stellari secondo il particolare schema ordinato che è stato notato dagli scienziati. Il complesso di formazione stellare “come perle su un filo”, quindi, è probabilmente un prodotto diretto dell’ambiente dinamico dell’ammasso.
Per avere un’idea più precisa sulle potenziali origini del gas freddo e caldo osservato e sul legame con le formazioni di ammassi stellari, saranno necessarie osservazioni di follow-up su più lunghezze d’onda, oltre alle simulazioni numeriche.
Lo studio, pubblicato su The Astrophysical Journal, è reperibile qui.
