Astronomers have used NASA's Chandra X-ray Observatory to show that a supermassive black hole at the center of a group of galaxies has erupted multiple times over a period lasting about 50 million years. Evidence for the eruptions can be found in the cavities, or bubbles, carved out of the hot gas that envelops the galaxies and glows in X-rays. This composite image contains the X-rays from Chandra (pink) that have been combined with visible light data (gold).

Eruzioni multiple da un buco nero supermassiccio

Le evidenze delle eruzioni dovute al buco nero supermassiccio si notano nelle cavità, o bolle, che appaiono nel gas caldo che circonda le galassie emettendo raggi X. Credits: X-ray: NASA/CXC/SAO/S.Randall et al., Optical: SDSS

Una serie di osservazioni realizzate con il Chandra X-ray Observatory hanno permesso di mostrare come nel corso di 50 milioni di anni eruzioni multiple emergenti da un buco nero supermassiccio abbiano modificato l’ambiente cosmico nelle regioni centrali di un gruppo di galassie.

NGC 5813 è un gruppo di galassie situato a 105 milioni di anni-luce dalla Terra. Le osservazioni in banda X, durate più di una settimana, sono state le più lunghe mai realizzate di un gruppo di galassie. I dati di Chandra sono mostrati nell’immagine composita in cui i raggi-X (color porpora) sono stati combinati con quelli in luce visibile (color rosso, verde e blu). I gruppi di galassie sono un pò come i loro cugini più grandi, cioè gli ammassi di galassie, ma invece di contenere centinaia se non migliaia di galassie, i gruppi sono composti da una cinquantina, o meno, di galassie. Analogamente agli ammassi di galassie, i gruppi sono avvolti in enormi inviluppi di gas caldo che emette raggi-X. Il buco nero supermassiccio attivo è situato nella galassia centrale del gruppo. La rotazione del buco nero, assieme al moto a spirale del gas che cade verso il buco nero, sono in grado di produrre una sorta di struttura a forma di “torre verticale”, ruotante ed avvolgente, costituita dal campo magnetico che scaglia fuori una buona frazione del gas nelle vicinanze del buco nero sotto forma di getti relativistici. I ricercatori sono stati in grado di determinare la durata delle eruzioni del buco nero analizzando le cavità, o le “bolle giganti”, che appaiono nel gas la cui temperatura è dell’ordine di diversi milioni di gradi. Queste strutture cave vengono deformate dal passaggio delle onde d’urto generate dai getti che spingono il gas verso l’esterno e creano perciò enormi “buchi”. Le ultime osservazioni di Chandra rivelano una terza coppia di strutture cave rispetto ad altre due che erano state identificate in precedenza. Dunque, gli astronomi si trovano ora di fronte a tre eruzioni distinte, il numero più alto mai osservato in un gruppo o in un ammasso. Un pò come una bolla d’aria a bassa densità che arriva alla superficie dell’acqua, queste gigantesche cavità presenti in NGC 5813 sono in grado, per così dire, di “galleggiare” allontanandosi dal buco nero centrale.

Chandra: NGC 5813: Chandra Finds Evidence for Serial Black Hole Eruptions

arXiv: A Very Deep Chandra Observation of the Galaxy Group NGC 5813: AGN Shocks, Feedback, and Outburst History