Per la prima volta, gli astronomi hanno osservato un buco nero supermassiccio generare venti ultra-veloci nel giro di poche ore da un lampo di raggi X. Il fenomeno è stato rilevato nella galassia NGC 3783 grazie alla collaborazione tra i telescopi spaziali XMM-Newton dell’ESA e XRISM, una missione giapponese a cui partecipano anche ESA e NASA.
Il buco nero, con una massa pari a circa 30 milioni di volte quella del Sole, si trova nel cuore attivo della galassia. Durante l’osservazione, ha emesso un improvviso lampo di raggi X, seguito dalla comparsa di venti che hanno raggiunto velocità di 60.000 km al secondo, circa un quinto della velocità della luce.
Secondo gli scienziati, questo è il primo caso documentato in cui un lampo X genera venti ultra-veloci in così poco tempo, un meccanismo ipotizzato dai modelli teorici ma finora mai osservato in modo diretto.
La rapidità con cui si è sviluppato l’evento suggerisce che i campi magnetici attorno al buco nero si siano riorganizzati improvvisamente, rilasciando enormi quantità di energia, in modo simile a quanto avviene nel Sole durante le espulsioni di massa coronale. Questo parallelismo offre un nuovo spunto per studiare i nuclei galattici attivi (AGN), che rappresentano una delle principali forze che influenzano l’evoluzione delle galassie.
Due telescopi, un buco nero dinamico
La scoperta è stata possibile grazie all’osservazione coordinata da parte di XMM-Newton e XRISM. Il primo ha monitorato l’evoluzione del lampo con il suo Optical Monitor e analizzato la presenza dei venti con la fotocamera EPIC. XRISM ha invece rilevato sia il lampo che i venti attraverso lo strumento Resolve, riuscendo a studiarne la struttura, la velocità e il processo di formazione.
Questo approccio ha permesso di ottenere una visione completa dell’evento: non solo la presenza di un lampo X, ma anche le sue conseguenze dinamiche sull’ambiente attorno al buco nero. La collaborazione tra due missioni con strumenti complementari ha reso possibile un’analisi dettagliata e ad alta risoluzione, dimostrando il potenziale delle osservazioni simultanee nel campo dell’astrofisica a raggi X.
XMM-Newton opera dal 1999 ed è ancora uno degli strumenti più affidabili per studiare l’Universo caldo e violento. XRISM, lanciato nel 2023, ha l’obiettivo di esplorare come materia ed energia si muovono nelle condizioni più estreme. Questa loro prima scoperta congiunta apre la strada a nuovi studi su fenomeni ancora poco compresi, come la formazione dei venti da buchi neri attivi.
Dalle eruzioni solari agli AGN: un meccanismo universale?
La velocità e la struttura dei venti osservati in NGC 3783 ricordano da vicino le espulsioni di massa coronale (CME) che il Sole produce in seguito a riorganizzazioni del suo campo magnetico. È un parallelismo sorprendente: nonostante le scale siano immensamente diverse, il meccanismo potrebbe essere simile.
Nel caso del Sole, questi eventi possono spingere plasma nello spazio a velocità di alcune migliaia di km/s. Il flare osservato nella galassia NGC 3783, invece, ha generato venti 40 volte più veloci, suggerendo che anche nei nuclei galattici attivi le riconfigurazioni magnetiche possono innescare processi esplosivi.
Oltre al valore scientifico della scoperta, questo evento aiuta a comprendere meglio il ruolo degli AGN nell’evoluzione galattica. I venti ultra-rapidi possono infatti spazzare via gas e polveri dalle regioni centrali, influenzando la formazione stellare e l’equilibrio interno della galassia. Studi come questo sono fondamentali per comprendere come l’energia prodotta da un buco nero possa avere effetti visibili su scala cosmica, e mostrano anche quanto il confronto tra astrofisica solare e galattica possa essere fruttuoso.
Lo studio, pubblicato oggi sulla rivista Astronomy & Astrophysics, è reperibile qui.
