Scritto: Domenica, 30 Agosto 2015 05:55 Ultima modifica: Domenica, 30 Agosto 2015 07:23

Due buchi neri supermassicci scoperti al centro del quasar più vicino alla Terra


Utilizzando il Telescopio Spaziale Hubble, gli astronomi hanno scoperto due buchi neri supermassicci, uno più grande dell'altro, al centro del quasar più vicino alla Terra, noto come Markarian 231 (Mrk 231).

Rate this item
(0 votes)
Due buchi neri supermassicci scoperti al centro del quasar più vicino alla Terra Credit: Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland

La scoperta, pubblicata sulla rivista The Astrophysical Journal, suggerisce che questi sistemi binari potrebbero essere molto comuni nei nuclei galattici attivi essendo il risultato di violente fusioni tra galassie. La coppia genera una grande quantità di energia che rende il nucleo della galassia ospite tanto luminoso da eclissare la luce di miliardi di stelle.

A PROBABLE MILLI-PARSEC SUPERMASSIVE BINARY BLACK HOLE IN THE NEAREST QUASAR MRK 231 [abstract]

Supermassive binary black holes (BBHs) are unavoidable products of galaxy mergers and are expected to exist in the cores of many quasars. Great effort has been made during the past several decades to search for BBHs among quasars; however, observational evidence for BBHs remains elusive and ambiguous, which is difficult to reconcile with theoretical expectations. In this paper, we show that the distinct optical-to-UV spectrum of Mrk 231 can be well interpreted as emission from accretion flows onto a BBH, with a semimajor axis of ~590 AU and an orbital period of ~1.2 years. The flat optical and UV continua are mainly emitted from a circumbinary disk and a mini-disk around the secondary black hole (BH), respectively; and the observed sharp drop off and flux deficit at λ ~ 4000–2500 Å is due to a gap (or hole) opened by the secondary BH migrating within the circumbinary disk. If confirmed by future observations, this BBH will provide a unique laboratory to study the interplay between BBHs and accretion flows onto them. Our result also demonstrates a new method to find sub-parsec scale BBHs by searching for deficits in the optical-to-UV continuum among the spectra of quasars.

Markarian 231

Markarian 231 - Credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)

Xinyu Dai, dell’University of Oklahoma, e Youjun Lu, del National Astronomical Observatories of China, Chinese Academy of Sciences, non hanno osservato direttamente i due buchi neri ma, dopo aver studiato la radiazione ultravioletta emessa da Mrk 231, hanno applicato un modello sviluppato da Lu allo spettro della galassia che ha permesso di prevederli.

Se al centro del quasar fosse stato presente un solo buco nero, l'intero disco di accrescimento circostante, costituito da gas caldo e polveri, avrebbe emesso una forte radiazione in ultravioletto. Invece, il bagliore ultravioletto diminuisce bruscamente verso il centro del sistema, come se il disco fosse in realtà a forma di ciambella. La migliore spiegazione per i dati rilevati, basata su modelli dinamici, suggerisce che la parte centrale del disco sia "scavata" dall'azione di due buchi neri orbitanti vorticosamente uno intorno all'altro come due pattinatori danzanti. Il secondo della coppia, quello più piccolo in orbita attorno al buco nero centrale, sembra avere un proprio mini-disco.

Spettro del nucleo di Mrk 231

Grafico semplificato della radiazione emessa dal nucleo di Mrk 231, dove è visibile il calo in ultravioletto verso il centro del disco.
Credit: NASA, ESA, and P. Jeffries (STScI)

"Siamo estremamente entusiasti di questo risultato perché non solo dimostra l'esistenza di un buco nero binario in Mrk 231, ma apre la strada ad un nuovo modo di cercare sistematicamente buchi neri binari attraverso la natura della loro emissione di luce ultravioletta", ha spiegato Lu.
"La struttura del nostro universo, come ad esempio quella delle galassie giganti e degli ammassi di galassie, cresce attraverso la fusione di sistemi più piccoli in sistemi più grandi e i buchi neri binari sono una conseguenze naturale di questi processi", ha aggiunto Dai.

Anche i due buchi neri scoperti dal Lu e Dai, nel corso del tempo, si scontreranno e si fonderanno per formare un unico buco nero supermassiccio centrale.

Mrk 231, nota anche come UGC 8058, è stato scoperta nel 1969 e si trova a 600 milioni di anni luce di distanza dalla Terra.
Il buco nero centrale è stimato per avere una massa pari a 150 milioni di Soli, mentre il compagno è pari a 4 masse solari. I due compiono un'orbita uno attorno all'altro in 1,2 anni.
Si ritiene che il buco nero più piccolo sia ciò che resta di una precedente fusione tra un'altra galassia e Mrk 231, che ha trasformato quest'ultima in una "galassia starburst", cioè in una galassia in cui il tasso di formazione stellare è 100 volte maggiore di quello della nostra Via Lattea.

Altre informazioni su questo articolo

Read 3394 times Ultima modifica Domenica, 30 Agosto 2015 07:23
Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing.
Dedico il tempo libero alla mia dolcissima bimba Sofia Vega, a questo sito (creato nel 2012 in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte) ed al processing delle immagini raw scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

https://twitter.com/EliBonora | Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Leave a comment

Make sure you enter all the required information, indicated by an asterisk (*). HTML code is not allowed.

Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno

AcquistaLa pubblicazione ripercorre le gesta della missione interplanetaria NASA / ESA / ASI Cassini–Huygens, che esplorò Saturno e le sue lune dal 2004 al 2017. Le principali fasi del progetto, del lungo viaggio durato sette anni e della missione ultradecennale sono raccontate con semplicità e passione allo scopo di divulgare e ricordare una delle imprese spaziali robotiche più affascinanti ideate dall’uomo. Le meravigliose foto scattate dalla sonda nel sistema di Saturno, elaborate e processate dall’autrice, sono parte centrale della narrazione. Immagini uniche che hanno reso popolare e familiare un angolo remoto del nostro Sistema Solare. 244 pagine.

Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno di Elisabetta Bonora

 

Seguici!

Newsletter

Abilita il javascript per inviare questo modulo

Immagine del giorno

NEO news

  • NEO News

    Notizie e aggiornamenti sugli incontri ravvicinati con oggetti potenzialmente pericolosi e sulla loro catalogazione. Ultimo aggiornamento: 26 Febbraio

Log: Missioni e Detriti

  • Rilevazione di Onde Gravitazionali
    Rilevazione di Onde Gravitazionali

    Stato della rivelazione di probabili Onde Gravitazionali da parte di Virgo e Ligo (aggiornato al 25 Febbraio) Hot!

  • ISS height
    ISS height

    Andamento dell'orbita della Stazione Spaziale Internazionale.

    Aggiornamento del 26 Febbraio [Last update: 02/26/2020

  • Hayabusa 2 operations
    Hayabusa 2 operations

    Le manovre della sonda giapponese intorno a Ryugu (aggiornato il 9/12/19).

  • HST orbit
    HST orbit

    Hubble Space Telescope orbit monitor.

    Aggiornamento del 26 Febbraio [Last update: 02/26/2020].

  • Insight statistics
    Insight statistics

    Meteorologia e numero di immagini trasmesse dal lander geologo [aggiornato al 25/2/20 - Sol 443] 

  • OSIRIS REx operations
    OSIRIS REx operations

    Le manovre della sonda americana intorno a Bennu (aggiornato il 17/2/20). 

  • Curiosity odometry
    Curiosity odometry

    Statistiche sulla distanza percorsa, posizione, velocità e altezza del rover Curiosity.

    Aggiornato il 14 Febbraio [updated on Feb,14]

HOT NEWS