Recenti scoperte astronomiche hanno rivelato l’esistenza di due enormi buchi neri all’interno di una galassia distante, che stanno causando emissioni di luce straordinarie. Questi eventi brillanti, che sembrano seguire un ciclo regolare, potrebbero derivare dall’interazione tra i buchi neri e una massiccia nube di gas, un fenomeno di cui finora non si aveva traccia. I due giganti cosmici si trovano al centro della galassia identificata come 2MASX J21240027+3409114, situata a circa un miliardo di anni luce nella costellazione settentrionale del Cigno. I buchi neri compiono un’orbita completa ogni 130 giorni, mantenendo una distanza di 16 miliardi di miglia (26 miliardi di chilometri) — così vicini che la luce impiega appena un giorno a viaggiare tra di loro. Negli ultimi tre anni, hanno consumato all’incirca 1.5-2 masse solari di gas dalla nube sospesa, e si prevede che entreranno in collisione e si fonderanno in circa 70.000 anni, come riportato in uno studio recente pubblicato il 13 novembre sulla rivista Astronomy & Astrophysics.

Le anomalie nelle emissioni sono state segnalate per la prima volta nel marzo 2021 da un sistema di allerta automatizzato che utilizza i dati del Zwicky Transient Facility (ZTF) in California per individuare oggetti in rapido cambio di luminosità nel cielo settentrionale. Inizialmente, l’evento era stato identificato come una possibile supernova data la sua improvvisa luminosità. Tuttavia, ulteriori esplosioni nel 2022 hanno spinto il team di studio a considerare altre ipotesi. L’evento è stato successivamente riclassificato come un nucleo galattico attivo (AGN), un termine riferito ai buchi neri che si nutrono di materiale proveniente da un disco di accrescimento circostante. Tuttavia, gli spettri ottenuti da osservatori in Messico, India e Spagna hanno rivelato un intrigante modello a forma di “M” nei dati, ricorrente ogni due o tre mesi, un ritmo che né una supernova né un AGN potrebbero spiegare.

“Questo è molto diverso da tutto ciò che ho visto prima”, ha sottolineato un astrofisico del Millennium Institute of Astrophysics in Cile. Nel 2022, il team di ricerca ha osservato lo stesso modello spettrale a forma di “M” anche nelle lunghezze d’onda X e ultraviolette, utilizzando i dati del Neil Gehrels Swift Observatory. “Ecco quando abbiamo pensato, ‘Questo è qualcosa di interessante'”, ha dichiarato. “Controllo la curva della luce più o meno ogni giorno per vedere cosa succede.”

Notizie dallo spazio, gli ultimi aggiornamenti sui lanci di razzi, eventi di osservazione del cielo e molto altro! Assisti mentre una nube di gas incontra due buchi neri supermassivi in questa simulazione. L’interazione complessa delle forze gravitazionali e di attrito causa la condensazione e il riscaldamento della nube. Parte del gas viene espulso dal sistema a ogni orbita dei buchi neri. (Crediti immagine: F. Goicovic et al. 2016)

Fino ad ora, i dati non hanno rivelato alcuna caratteristica di un evento di interruzione mareale, o TDE, in cui una stella è distrutta dalla gravità di un buco nero. Il modello che meglio si adatta ai dati suggerisce che una massiccia nube di gas si è avvicinata alla galassia su una traiettoria perpendicolare all’orbita dei due buchi neri. Dato che la nube di gas è più grande del sistema binario stesso, sarebbe stata strappata dalle immense forze gravitazionali dei buchi neri. Se ciò fosse vero, le emissioni a forma di “M” potrebbero essere spiegate da pezzi di gas espulsi nello spazio ogni volta che un buco nero attraversa la nube di gas.

Tuttavia, i ricercatori non escludono ancora la possibilità dell’esistenza di un tipo sconosciuto di TDE parziale che potrebbe verificarsi in questa galassia. Inoltre, la fusione in corso di questa galassia con un’altra a sud, a circa 29.000 anni luce di distanza, potrebbe generare una quantità significativa di polvere. Gli astronomi si aspettano che nubi di gas come quella recentemente scoperta siano comuni in molte galassie in fusione che ospitano buchi neri binari, ma nessuna è stata rilevata in precedenza. La mancanza di precedenti rilevamenti è attribuita a limitazioni strumentali e si è notato che, da quando il ZTF ha iniziato le sue operazioni nel 2018, “stiamo scoprendo molte cose strane che non era possibile vedere prima.”

A causa della vasta distanza della galassia dalla Terra, i telescopi non possono osservare direttamente la nube di gas o il duo di buchi neri. Il team di studio sta attualmente elaborando nuove osservazioni per tracciare la nube di gas e determinarne l’origine, che potrebbe essere intrinseca alla galassia, un sottoprodotto della fusione in corso, o solo un intruso di passaggio.