15 Mar. 2011

 

L'occhio attivo di NGC 4151

 

Lontana 43 milioni di anni luce dalla Terra, la galassia che vediamo in questa immagine è detta "Occhio di Sauron" per la similarità che alcuni astronomi vi hanno visto con l'occhio del malefico personaggio del "Signore degli Anelli".
In realtà si tratta delle regioni centrali della galassia spirale NGC 4151, così come si mostrano sommando una ripresa nei raggi X del Chandra Observatory (tonalità blu), con una nell'HII presa all'osservatorio di La Palma dal Jacobus Kapteyn Telescope (tonalità gialla), e con una ripresa radio centrata sull'idrogeno neutro presa con il Very Large Array (tonalità rossa).
La massa di idrogeno neutro appare distorta dall'interazione con il resto della galassia, e al suo interno i moti turbolenti hanno originato regioni di formazione stellare, identificabili con le piccole chiazze gialle. Parte dell'idrogeno risulta invece in caduta verso il centro, dove lo attende un vorace buco nero.
NGC 4151 è infatti una delle galassie più vicine fra quelle che mostrano l'inequivocabile attività di un buco nero supermassiccio centrale, e la luce X (quella blu) che si irradia dal centro è verosimilmente ciò che resta di un picco di attività verificatosi in tempi relativamente recenti.
Per spiegare la componente luminosa mostrata da Chandra sono state avanzate due possibili soluzioni. Nella prima si ipotizza una rapidissima crescita del buco nero attorno a 25mila anni fa, con conseguente emissione di una tale quantità di radiazione da riuscire a ionizzare pesantemente il gas circostante, tanto che ancora oggi quegli atomi si stanno ricombinando emettendo raggi X.
Anche la seconda soluzione chiama in causa la caduta di materia nel buco nero, ma qui è l'interazione della materia stessa con il disco di accrescimento che provoca poderosi flussi di gas in uscita, che riscaldano direttamente il gas più esterno, provocando l'emissione di raggi X. In questo caso la durata del fenomeno è stimata in circa 100mila anni.
La relativa brevità dei due periodi di elevata attività del buco nero, e la necessità del loro frequente ripetersi per giustificare la massa del buco nero, implica che simili fenomeni parossistici debbano occupare almeno l'1% della vita del buco nero stesso.

 

by Michele Ferrara & Marcel Clemens

credit: X-ray: NASA/CXC/CfA/J.Wang et al.; Optical: Isaac Newton Group of Telescopes, La Palma/Jacobus Kapteyn Telescope, Radio: NSF/NRAO/VLA