Tre record assoluti nascosti tra le zampe di Curiosity

Mentre i giornali e la Tv ci bombardano sulla scoperta di materiale organico effettuata da Curiosity, l’Universo lontano si presenta con ben tre record assoluti. Ma di loro, ovviamente, nessuno parla… Voglio ancora ricordare che materia organica NON vuol dire materia biologica. Anche la benzina è materia organica, ma pochi penserebbero di chiacchierare con lei e nemmeno di considerarla una forma di vita. Inoltre, tutto l’Universo è permeato di materia organica. Forse i media (e la NASA) non lo sapevano? Torniamo a cose serie..

Il più massiccio

Avere scoperto il buco nero più massiccio mai osservato finora potrebbe essere una notizia non eccessivamente eclatante (comunque, sempre meglio che qualche molecola cometaria o asteroidale caduta su Marte): prima o poi doveva capitare. Il fatto è, però, che questo mostro di 17 miliardi di volte la massa del Sole è al centro di una galassia troppo piccola. Nessuno ce l’ha con i “piccoli”, ma la situazione è un po’ imbarazzante, almeno per le teorie odierne.

Quasi tutte le galassie contengono al loro centro un buco nero. Essi variano molto come massa e vanno da centinaia a  miliardi di volte quella del Sole. In particolare, la Via Lattea ha un buco nero di circa 4 milioni di soli.

Calcolando le masse dei buchi neri e le dimensioni delle galassie che li ospitano si è trovata (non molto tempo fa e ne avevo anche scritto sul sito) una relazione piuttosto interessante e a prima vista generale: più la galassia è grande e più grande è il buco nero. In fondo, potevamo anche aspettarcelo.

La nuova scoperta va invece controcorrente. Un buco nero fuori dal comune, un vero “boss”, è situato al centro di una galassia veramente troppo modesta per lui. Stiamo parlando della NGC 1227. Per essere più precisi, va detto che, normalmente, i buchi neri contengono una piccola percentuale della massa totale della galassia, dell’ordine dello 0.1%. NGC 1277 tiene dentro di sé un gigante che raggiunge il 14 % della massa totale. Come dire che un elefante viaggia comodamente in una cinquecento.

E’ un caso fortuito? Potrebbe anche essere. Tuttavia, altri dati osservativi di Hubble, in collaborazione con telescopi terrestri, indicano che lo stesso problema potrebbe esserci per almeno altre cinque galassie.

Se i casi “fortuiti” crescessero in numero, qualcosa dovrebbe essere rivisto nelle idee evolutive delle galassie. Oltretutto, sembra che la NGC 1227 sia nata almeno 8 miliardi di anni fa e non sembra essere cambiata di molto dalla nascita (la luce odierna ha impiegato solo 220 milioni di anni per giungere a noi). Ciò che ha creato il buco nero fuori serie deve riferirsi a molto tempo fa.

Ma che cosa sarà mai?

NGC 1277
Il disco lenticolare dalla piccolo galassia NGC 1277 ripresa da Hubble. Essa contiene il buco nero più massiccio mai osservato, con la sua massa pari a 17 miliardi di volte quella del Sole. Ciò vuole anche dire che il buco nero rappresenta, da solo, il 14% dell’intera massa galattica. (Fonte: NASA / ESA / Andrew C. Fabian / Remco C. van den Bosch (MPIA))

Il più antico

Il getto X, che è stato osservato da Chandra, è stato “lanciato” 12.4 miliardi di anni fa ed è il più antico mai osservato. Esso si è originato nel quasar chiamato GB 1428+4217. La materia che cade verso il buco nero centrale genera un’intensa radiazione e particelle ad altissima energia vengono scagliate nello spazio a velocità dell’ordine di quella della luce producendo getti estremamente intensi, soprattutto nei raggi X. Infatti, quando gli elettroni del getto scappano dal buco nero si muovono in un mare di fotoni e, urtandoli, generano energie visibili nella banda X. I fotoni urtati dagli elettroni fanno parte della radiazione cosmica di fondo che permeava e che permea ancora il Cosmo. La luminosità del getto dipende dalla velocità degli elettroni e dall’intensità dei fotoni a disposizione. Questi studi, al limite della strumentazione attuale, permettono di analizzare le condizioni esistenti nei dintorni dei buchi neri primitivi, non molto tempo dopo il Big Bang.

L’eccezionalità della scoperta non sta, quindi, solo nel record di distanza, ma nel fatto che non è facile osservare fenomeni di questo tipo relativi alle prime fasi dell’Universo.

Tuttavia, essi hanno un gran vantaggio (in fondo l’Universo ci aiuta a scoprire i suoi misteri): poco più di un miliardo di anni dopo il Big Bang la radiazione cosmica di fondo era molto più intensa di quanto non sia quella che osserviamo oggi, dopo aver viaggiato per miliardi e miliardi di anni nell’Universo. Una radiazione più forte deve aver causato un getto più intenso e quindi ha compensato in parte l’estrema lontananza della sorgente X.

Il concetto non è difficile da comprendere. Un getto che avesse urtato, 12.4 miliardi di anni fa, una radiazione cosmica simile a quella attuale, sarebbe stato di una certa luminosità. Questa sarebbe ovviamente diminuita durante il suo viaggio fino a noi. Se, invece, la radiazione cosmica fosse stata molto più intensa (come in realtà era), sarebbe stato anche più intenso, all’origine, il getto. Ovviamente, comunque affievolito nel viaggio fino a noi, si presenterebbe più luminoso rispetto a un getto nato già più debole. In questo senso, si è quindi doppiamente fortunati a vedere getti delle fasi più antiche, lanciati quando c’era molto più materiale da “eccitare”.

Il getto di GB 1428  si estende per almeno 230 000 anni luce, circa due volte il dimetro della Via Lattea.

Qualcuno potrebbe chiedere: “un solo getto? Non dovrebbero essere sempre due?”. Quel qualcuno avrebbe sicuramente ragione. E così dovrebbe essere anche per GB 1428. E’ facile scoprire il mistero. Se ne vede solo uno perché il getto è diretto esattamente verso di noi. Il “fratello”, quindi, viaggia in verso opposto e non risulta visibile, mischiandosi all’altro. Tra parentesi… domandina: “Come si chiama un quasar diretto esattamente verso di noi?”. Forza, per chi ha letto un po’ di articoli o il libro non è difficile rispondere (i collaboratori del sito stiano zitti….).

Il getto è stato osservato anche nelle onde radio, dove risulta estendersi soltanto per 1900 anni luce, ma in perfetto accordo direzionale con quello negli X.

GB 1428+4217
L’immagine mostra il più lontano quasar mai osservato (GB 1428+4217) combinando dati X di Chandra (in blu), dati radio del NSF’s Very large Array (violetto), e dati nel visibile di Hubble (giallo). Fonte: X-ray: NASA/CXC/NRC/C.Cheung et al; Optical: NASA/STScI; Radio: NSF/NRAO/VLA.

Il più luminoso

Rimaniamo sempre in tema quasar. E’ arrivato un altro record da parte del VLT dell’ESO: quello del quasar più potente mai osservato. Non si sa la distanza e quindi per il momento è un record “visivo”, ma è sempre un bello “scoop”, anche perché dà finalmente ragione ai teorici.

Finora le osservazioni dei getti dei quasar sembravano meno “potenti” di quello che la teoria si sarebbe aspettato. Il nuovo arrivato va contro corrente. Si chiama SDSS J1106+1939 ed è stato osservato nei raggi X. L’energia che riesce a liberare con i suoi getti corrisponde a più di due milioni di milioni di volte quella del Sole. O, se preferite, il quasar è 100 volte più potente dell’intera Via Lattea.

Finalmente un quasar che rispetta il suo “rango”. Il getto viaggia alla “discreta” velocità di 8000 km/sec e ogni anno la massa espulsa dal mostro è circa pari a 400 masse solari.

Il nuovo quasar sembrerebbe non essere il solo a seguire la teoria. Ce n’è un altro sotto analisi che sembra avere le giuste caratteristiche. Gli scienziati ora si chiedono se le aspettative meno eccezionali degli altri quasar non fossero dovuti a carenze osservative. Almeno altri dodici quasar stanno aspettando il loro turno per essere visti con gli occhi del VLT.

Torniamo pure agli omini verdi “organici” di Curiosity e che la TV e i giornali ci illuminino…

SDSS J1106+1939
Visione artistica del quasar SDSS J1106+1939, il più energetico mai osservato finora. Il vero quasar si trova al centro dell’immagine, mentre i suoi getti arrivano ad almeno 1000 anni luce di distanza. (Fonte: ESO/L. Calçada)

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18 Commenti    |    Aggiungi un Commento

  1. interessanti tutti e 3 gli articoli, ma quello che mi lascia stupefatto è < il più massiccio > , anche in virtù dell'età della ngc 1227, che come scrivi è di solo 8 miliardi di anni.... quindi relativamente giovane ....

  2. Citazione Originariamente Scritto da etruscastro Visualizza Messaggio
    interessanti tutti e 3 gli articoli, ma quello che mi lascia stupefatto è < il più massiccio > , anche in virtù dell'età della ngc 1227, che come scrivi è di solo 8 miliardi di anni.... quindi relativamente giovane ....
    sai... può essersi incontrato con un "amico" di un'altra galassia piccola e ricca o chissà cos'altro... Forse Curiosity ce lo dirà presto

  3. l'idea dell'amico mi intriga... è possibile teorizzare l'unione tra due buchi neri ? a livello di calcoli, la matematica cosa ci retituisce se fosse davvero successo questo? si sarebbero sommate la voracità dei buchi neri, ma anche le masse... cosa succederebbe ?? quello che vediamo oggi ??

  4. Enzo ma non è possibile che il buco nero sia così massivo e la galassia così piccola proprio perchè il buco nero stesso, per qualche motivo, si sia letteralemente mangiato gran parte della galassia? magari ai tempi era una galassia ben più grande no...?

  5. Citazione Originariamente Scritto da Manni Antonio Visualizza Messaggio
    Risposta alla domanda ( o almeno ci provo) :

    si chiama per caso QPO (Oscillazione Quasi-Periodica) ?
    fuochino, fuochino... ma quello che tu dici è un comportamento degli oggetti a cui mi riferisco...

  6. Citazione Originariamente Scritto da Lampo Visualizza Messaggio
    Enzo ma non è possibile che il buco nero sia così massivo e la galassia così piccola proprio perchè il buco nero stesso, per qualche motivo, si sia letteralemente mangiato gran parte della galassia? magari ai tempi era una galassia ben più grande no...?
    se avessi ragione tu, dovrebbe succedere anche nelle altre. Oltretutto, ricordiamoci che un buco nero galattico è potente ma non può certo influire su una zona molto ampia della galassia se non solo a livello gravitazionale. D'altra parte lo 0.1% della massa, che normalmente, mostranole altre, fa capire chei buchi neri rimangono comunque piccoli oggetti all'interno della galassia. Sicuramente vi deve essere stata qualche unione e qualche violenta interazione che ha cacciato via gran parte della materia galattica. Ma è troppo vicinaa noi e non sappiamo cosa sia successo miliardi di anni fa... Probabilmente la galassia che ha causato lo strappo o qualcosa del genere è ben lontana dal luogo del delitto...

  7. Citazione Originariamente Scritto da marcom73 Visualizza Messaggio
    l'idea dell'amico mi intriga... è possibile teorizzare l'unione tra due buchi neri ? a livello di calcoli, la matematica cosa ci retituisce se fosse davvero successo questo? si sarebbero sommate la voracità dei buchi neri, ma anche le masse... cosa succederebbe ?? quello che vediamo oggi ??
    più o meno ti rispondo come a Lampo. L'unione da sola porterebbe a una galassia più grande. Qui invece ci vorrebbe un unione per ingigantire il "capo" centrale, ma anche qualcosa che strappi la materia e se la porti via con sè. Come dicevo, la galassia è troppo vicina per sapere cosa è successo nei tempi antichi.
    A volte, lontano è molto meglio che vicino... come in fondo si dimostra nel secondo caso...