La Via Lattea paragonata a TON 618: guarda il video impressionante. - Pasquale D'Anna

Un filmato da brividi, proporzioni spaventose: le dimensioni del buco nero TON 618 paragonate alla nostra Galassia.

10,4 miliardi di anni luce dalla Terra, in direzione della costellazione dei cani da caccia. E’ là che si trova il buco nero al centro del quasar TON 618, con una massa stimata in 66 miliardi di volte quella del Sole.

Facciamo il calcolo:

• La massa del Sole è 2 × 10^30 kg;
• La massa di Ton 618 è 1,32 x 10^41 kg.

Poco più di un 1 seguito da 41 zeri! Provate a scriverlo e a capire di che si tratta. Un numero da capogiro! Nel seguente video, lo trovate comparato con la Via Lattea, la nostra Galassia.

Cos’è un Quasar?

Sono manifestazioni altamente energetiche nei nuclei di alcune galassie, che si ritiene siano alimentate dall’accrescimento di gas su buchi neri supermassicci (con una massa minima superiore alle centinaia di migliaia di volte quella del Sole) posti al loro centro. Si stima che tali mostri ingoino la massa equivalente a centinaia di pianeti Terra al minuto! Questi buchi neri supermassicci si formano e crescono principalmente durante le fusioni di galassie. Quando due galassie di massa paragonabile si fondono, i loro buchi neri centrali si uniscono e una piccola percentuale del loro gas viene accumulata dal nuovo buco nero tramite la formazione di un disco di accrescimento, il tutto nell’arco di un tempo scala di circa 10 milioni di anni.

Durante questo tempo, la conversione della sua energia gravitazionale in energia termica, unita ai grandi attriti, provoca un enorme surriscaldamento del gas, fino a centinaia di migliaia di gradi. L’accelerazione del gas a velocità relativistiche, l’emissione termica ed altri meccanismi (come i processi di sicrotrone e compton inverso, rispettivamente nella banda radio e gamma) fanno così in modo che una frazione della massa accresciuta (fino a valori dell’ordine del 10%) sia emessa sotto forma di radiazione, raggiungendo luminosità enormi, fino a un milione di miliardi di soli!

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Scoperto un buco nero mostruoso con 6 galassie intrappolate nella sua rete gravitazionale, guarda il video.

 

Gli astronomi hanno scoperto nel 2020 sei galassie intrappolate nella “ragnatela” cosmica di un buco nero supermassiccio quando l’Universo aveva meno di un miliardo di anni.

Gli astronomi hanno trovato nel 2020 sei galassie intorno a un buco nero supermassiccio osservato quando l’Universo aveva meno di un miliardo di anni (osservazioni effettuate grazie al VLT dell’ESO). Questa è la prima volta in cui un raggruppamento così compatto è stato visto così presto dopo il Big Bang e la scoperta ci aiuta a capire meglio come i buchi neri supermassicci, uno dei quali si trova al centro della nostra galassia, la Via Lattea, si siano formati e siano cresciuti fino alle odierne enormi dimensioni così velocemente. La scoperta viene in supporto alla teoria secondo cui i buchi neri possono crescere rapidamente all’interno di grandi strutture, simili a ragnatele, che contengono gas in quantità sufficiente per alimentarli.

Le osservazioni del buco nero.

Rappresentazione artistica della ragnatela del buco nero supermassiccio. Credit: ESO / L. Calçada

Queste galassie circondano un buco nero supermassiccio e sono contenute da una “ragnatela” cosmica di gas che si estende fino a 300 volte le dimensioni della Via Lattea. L‘Universo aveva solo 0,9 miliardi di anni!

La crescita dei buchi neri.

I primissimi buchi neri, che si pensa si siano formati dal collasso delle prime stelle, devono essere cresciuti molto velocemente per raggiungere masse di un miliardo di soli entro i primi 0,9 miliardi di anni di vita dell’Universo. Ma gli astronomi non riuscivano a spiegare come quantità sufficientemente grandi di “combustibile da buchi neri” avrebbero potuto essere disponibili per consentire a questi oggetti di crescere fino a dimensioni così grandi in così poco tempo. La “ragnatela” e le galassie al suo interno contengono abbastanza gas per fornire il carburante di cui il buco nero centrale ha bisogno per diventare un gigante supermassiccio.

Galassie deboli

Le galassie che ora vengono rilevate sono tra le più deboli che gli attuali telescopi possano osservare. L’ELT (Extremely Large Telescope) dell’ESO studierà ancora questo incredibile oggetto.

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Scoperto un mostruoso buco nero con 6 galassie intrappolate nella sua rete gravitazionale. - Pasquale D'Anna

Gli astronomi hanno scoperto nel 2020 sei galassie intrappolate nella “ragnatela” cosmica di un buco nero supermassiccio quando l’Universo aveva meno di un miliardo di anni: il video.

Gli astronomi hanno trovato nel 2020 sei galassie intorno a un buco nero supermassiccio osservato quando l’Universo aveva meno di un miliardo di anni (osservazioni effettuate grazie al VLT dell’ESO). Questa è la prima volta in cui un raggruppamento così compatto è stato visto così presto dopo il Big Bang e la scoperta ci aiuta a capire meglio come i buchi neri supermassicci, uno dei quali si trova al centro della nostra galassia, la Via Lattea, si siano formati e siano cresciuti fino alle odierne enormi dimensioni così velocemente. La scoperta viene in supporto alla teoria secondo cui i buchi neri possono crescere rapidamente all’interno di grandi strutture, simili a ragnatele, che contengono gas in quantità sufficiente per alimentarli.

Queste galassie circondano un buco nero supermassiccio e sono contenute da una “ragnatela” cosmica di gas che si estende fino a 300 volte le dimensioni della Via Lattea. L‘Universo aveva solo 0,9 miliardi di anni!

La crescita dei buchi neri.

I primissimi buchi neri, che si pensa si siano formati dal collasso delle prime stelle, devono essere cresciuti molto velocemente per raggiungere masse di un miliardo di soli entro i primi 0,9 miliardi di anni di vita dell’Universo. Ma gli astronomi non riuscivano a spiegare come quantità sufficientemente grandi di “combustibile da buchi neri” avrebbero potuto essere disponibili per consentire a questi oggetti di crescere fino a dimensioni così grandi in così poco tempo. La “ragnatela” e le galassie al suo interno contengono abbastanza gas per fornire il carburante di cui il buco nero centrale ha bisogno per diventare un gigante supermassiccio.

Galassie deboli.

Le galassie che ora vengono rilevate sono tra le più deboli che gli attuali telescopi possano osservare. L’ELT (Extremely Large Telescope) dell’ESO studierà ancora questo incredibile oggetto.

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Supernova? No, stellicidio.

Rappresentazione artistica di un evento di distruzione mareale (Tde): si verifica quando una stella passa troppo vicino a un buco nero supermassiccio, che reagisce distruggendola espellendo un getto relativistico. Lo zoom è nella regione centrale della sua galassia ospite, Arp 299B, che sta subendo un processo di fusione con Arp 299A (la galassia a sinistra). Crediti: Sophia Dagnello, Nrao/Aui/Nsf; Nasa, Stsci.

IL KILLER È UN BUCO NERO SUPERMASSICCIO.

Il raro fenomeno che porta alla disgregazione delle stelle è noto come evento di distruzione mareale e si verifica quando una stella viene catturata dal buco nero supermassiccio tramite la sua invincibile attrazione gravitazionale. Non c'è scampo: l'oggetto viene fatto a pezzi e addio stella. Lo studio è stato pubblicato oggi su Science. Il commento di Marco Bondi dell'Inaf di Bologna.

Sembrava un’esplosione di supernova, come tante se ne osservano ormai nell’universo. Ma un gruppo di astronomi, tra cui Marco Bondi dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) è riuscito a scoprire che sorprendentemente quel segnale proveniente da una coppia di galassie interagenti era in realtà prodotto da una stella che veniva fatta letteralmente a pezzi da un buco nero supermassiccio. Seppo Mattila dell’Università di Turku in Finlandia e Miguel Perez-Torres dell’Istituto di astrofisica di Andalusia in Spagna hanno guidato il team di 36 scienziati provenienti da 26 istituzioni di tutto il mondo e pubblicano i loro risultati nell’ultimo numero della rivista Science. I dati nella banda radio utilizzati nell’indagine sono stati ottenuti con la tecnica Very Long Baseline Interferometry (Vlbi), che consiste nell’osservazione simultanea da parte di molti radiotelescopi sparsi in diversi continenti che puntano la stessa regione di cielo. I radiotelescopi dell’Inaf presenti a Medicina (Bologna), Noto (Siracusa) e Cagliari hanno partecipato alla campagna osservativa.

Il raro fenomeno che porta alla disgregazione delle stelle è noto come “evento di distruzione mareale” (Tde, dalle iniziali dell’inglese tidal disruption event) e si verifica quando una stella viene catturata dal buco nero supermassiccio tramite la sua invincibile attrazione gravitazionale: le forze mareali deformano la stella, la fanno a pezzi creando un flusso di detriti che poi cadono verso il buco nero, illuminando lo spazio circostante con getti luminosi di plasma ed energia. I teorici hanno suggerito che il materiale strappato dalla stella malcapitata forma un disco in rotazione attorno al buco nero, che lancia questi getti energetici verso l’esterno a una velocità prossima a quella della luce. «Mai prima d’ora siamo stati in grado di osservare direttamente la formazione e l’evoluzione di un getto creato da uno di questi eventi», spiega Perez-Torres.

  Schema di un evento di distruzione mareale (Tde). Il buco nero supermassiccio al centro della galassia è circondato da un mezzo molto denso e incorporato in un foro polveroso. La maggior parte dell’emissione ottica e dei raggi X prodotta dall’evento è stata assorbita e riemessa a lunghezze d’onda IR a causa dell' esistenza di polvere polare. Questa emissione IR è stata rilevata dal Nordic Telescope ed è stata monitorata con l’aiuto del satellite Nasa Spitzer. Alcuni mesi dopo il rilevamento a lunghezze d’onda infrarosse, il Tde è stato rilevato a lunghezze d’onda radio con l’aiuto di una gamma molto sensibile di radiotelescopi. Crediti: Seppo Mattila, Miguel Pérez-Torres et al. 2018 (Science)

Nel corso del decennio successivo, il team di esperti ha continuato a osservare l’emissione radio utilizzando la rete Vlbi europea denominata European Vlbi Network (Evn) e quella americana nota come Very Long Baseline Array (Vlba), che forniscono immagini ad altissima risoluzione, e ha acquisito immagini nelle bande ottiche, infrarosse e X, necessarie per elaborare un modello interpretativo coerente del fenomeno osservato.

Nel 2011 si è visto che l’area dell’oggetto da cui provenivano le emissioni radio si stava espandendo verso una direzione specifica, formando un allungamento chiamato “getto”, come precedentemente previsto dai teorici. L’espansione misurata indicava che il materiale nel getto si stava muovendo a una media di un quarto della velocità della luce.

Gif animata che mostra in lunghezze d’onda radio il Tde nell’oggetto Arp299B (= Arp299B-AT1) dal 2005 nel corso di oltre 10 anni.Crediti: Bill Saxton,Nrao/Aui/Nsf

Bondi chiarisce quanto scoperto: «I tidal disruption event sono eventi molto rari da osservare. Fino ad oggi si trovano solo un paio di casi segnalati in letteratura. Quello rilevato nella galassia Arp 299 ha un’ulteriore peculiarità: per la prima volta si è potuto osservare anche la creazione di un getto radio prodotto dal fenomeno di rapido accrescimento ed è stato possibile seguire la sua evoluzione su un arco di tempo di diversi anni, grazie anche al contributo dei radiotelescopi dell’Inaf che hanno osservato congiuntamente alla rete europea e americana». Marco Bondi lavora presso l’Istituto di Radioastronomia dell’Inaf di Bologna e ha contribuito ad analizzare e interpretare le osservazioni radio che hanno avuto un ruolo fondamentale per confermare la presenza di un evento di distruzione mareale nella galassia Arp 299.

Perez-Torres conclude: «Gli eventi di distruzione mareale ci forniscono un’opportunità unica per comprendere meglio la formazione e l’evoluzione dei getti nelle vicinanze di questi potenti oggetti».

Per saperne di più:  I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Science nell’articolo “A dust-enshrouded tidal disruption event with a resolved radio jet in a galaxy merger”, di S. Mattila, M. Pérez-Torres, A. Efstathiou, P. Mimica, M. Fraser, E. Kankare, A. Alberdi, M. Á.Aloy, T. Heikkilä, P. G. Jonker, P. Lundqvist, I. Martí-Vidal, W. P. S. Meikle, C. Romero-Cañizales, S. J. Smartt, S. Tsygankov, E. Varenius, A. Alonso-Herrero, M. Bondi, C. Fransson, R. Herrero-Illana, T. Kangas, R. Kotak, N. Ramírez-Olivencia, P. Väisänen, R. J. Beswick, D. L. Clements, R. Greimel, J. Harmanen, J. Kotilainen, K. Nandra, T. Reynolds, S. Ryder, N. A. Walton, K. Wiik e G. Östlin. Qui i due comunicati stampa in inglese: Nrao e Vlbi/Eric

http://www.media.inaf.it/2018/06/14/arp-299-tde/

Hubble scopre un buco nero al centro della galassia più piccola mai conosciuta!

Un gruppo di astronomi della University of Utah guidati da Anil Seth hanno identificato nella galassia nana ultracompatta, la più piccola che conosciamo, un buco nero supermassiccio. La scoperta è alquanto sorprendente e suggerisce il fatto che i buchi neri di grandi dimensioni possono essere molto più comuni di quanto ipotizzato. I risultati sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature.

Questa immagine ripresa dal telescopio spaziale Hubble mostra la gigantesca galassia M60 e la galassia nana ultracompatta M60-UCD1 che risulta l’oggetto più piccolo che conosciamo contenente un buco nero supemassiccio. M60 sta attirando un’altra galassia, NGC4647, con la quale colliderà tra qualche tempo. Credit: NASA/Space Telescope Science Institute/European Space Agency

Le osservazioni sono state condotte con il Gemini North 8-meter optical-and-infrared telescope situato a Mauna Kea, nelle Hawaii, mentre il telescopio spaziale Hubble è stato utilizzato per identificare il buco nero di 21 milioni di masse solari nella galassia nana M60-UCD1. La scoperta suggerisce il fatto che devono esistere tante galassie nane ultracompatte contenenti un buco nero supermassiccio nei loro nuclei. Si ritiene che queste piccole galassie siano i residui di galassie più grandi che sono state ‘strappate’, per così dire, a seguito delle interazioni gravitazionali con altre galassie. “Non conosciamo altro modo con cui si può fare un buco nero così grande in un oggetto così piccolo“, spiega Seth. I buchi neri sono stelle o insiemi di stelle collassate la cui gravità è tale che nemmeno la luce riesce a sfuggire alla loro intensa attrazione gravitazionale. Di solito, i buchi neri giganti, che hanno masse dell’ordine di qualche milione di masse solari o più, si trovano nei nuclei delle galassie. Ad esempio, il buco nero della Via Lattea, Sagittarius A*, possiede una massa pari a 4 milioni di Soli e nonostante sia così massiccio la sua massa risulta meno dello 0,01 percento della massa dell’intera galassia, che viene stimata essere dell’ordine di circa 50 miliardi di masse solari. Dunque, per confronto, il buco nero della galassia nana in questione ha una massa cinque volte superiore rispetto a quella del buco nero della nostra galassia che, a sua volta, è equivalente al 15 percento della massa totale della galassia nana, che è di 140 milioni di masse solari. “Ciò è molto sorprendente, se pensiamo che la Via Lattea è 500 volte più grande e 1.000 volte più pesante di M60-UCD1“, dice Seth. “Inoltre, pensiamo che una volta la galassia nana doveva essere enorme, forse contenente 10 miliardi di stelle, e che passando in prossimità delle regioni centrali di una galassia ancora più grande, M60 distante circa 60 milioni di anni-luce nella costellazione della Vergine, perse tutte le stelle e la materia scura delle regioni periferiche che diventarono parte di M60. Forse, questo processo è avvenuto qualcosa come 10 miliardi di anni fa, certamente non lo sappiamo con certezza“. E’ probabile che la galassia nana possa subire un processo di “merging galattico” con M60, che contiene un buco nero supermassiccio di 4,5 miliardi di masse solari, mille volte superiore a quello della Via Lattea in termini di massa, e quando ciò accadrà anche il buco nero di M60-UCD1 si fonderà con quello di M60. In più, bisogna dire che M60 sta attirando un’altra galassia a spirale, NGC 4647 che è circa 25 volte meno massiccia. Una ipotesi alternativa suggerisce che M60-UCD1 non abbia in realtà un buco nero di grossa taglia e che invece il suo nucleo sia popolato da un insieme di stelle massicce e deboli. Ma le osservazioni realizzate con il telescopio Gemini North e le analisi effettuate utilizzando l’archivio delle immagini del telescopio spaziale Hubble hanno rivelato che la massa è concentrata nel nucleo della galassia nana, suggerendo la presenza di un oggetto supermassiccio. Insomma, pare proprio che M60-UCD1 sia ciò che rimane del nucleo di quella che una volta doveva essere una galassia più grande e che è probabile che altre galassie nane supercompatte possano in definitiva ospitare buchi neri di grandi dimensioni.

University of Utah: Smallest Known Galaxy with a Supermassive Black Hole                          Nature: Monster black hole found in tiny galaxy                                                                                                             arXiv: A Supermassive Black Hole in an Ultracompact Dwarf Galaxy

https://astronomicamens.wordpress.com/2014/09/25/m60-ucd1-la-nana-e-il-gigante/