Comunicato Stampa

Un telescopio dell'ESO scopre la coppia di buchi neri supermassicci finora più vicina

30 Novembre 2021

Utilizzando il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO (Osservatorio Europeo Australe), alcuni astronomi hanno rivelato la coppia di buchi neri supermassicci più vicina alla Terra mai osservata finora. I due oggetti hanno anche una separazione molto più piccola rispetto a qualsiasi altra coppia di buchi neri supermassicci già noti e alla fine si fonderanno in un solo gigantesco buco nero.

La coppia di buchi neri supermassicci si trova nella galassia NGC 7727 nella costellazione dell'Acquario, a circa 89 milioni di anni luce dalla Terra. Anche se può sembrare una distanza notevole, questa batte con un buon distacco il precedente record di 470 milioni di anni luce, rendendo questa nuova coppia di buchi neri supermassicci quella finora a noi più vicina.

I buchi neri supermassicci si annidano nel centro di galassie massicce e quando due di queste galassie si fondono, i buchi neri finiscono in rotta di collisione. La coppia in NGC 7727 ha battuto il record per la più piccola separazione tra due buchi neri supermassicci, con soli 1600 anni luce di distanza. "È la prima volta che troviamo due buchi neri supermassicci così vicini l'uno all'altro, meno della metà del precedente primato", afferma Karina Voggel, astronoma dell'Osservatorio di Strasburgo in Francia e autrice principale dello studio pubblicato oggi online su Astronomy & Astrophysics.

"La piccola separazione e la velocità dei due buchi neri indicano che si fonderanno in un buco nero gigantesco, probabilmente entro i prossimi 250 milioni di anni", aggiunge il coautore Holger Baumgardt, professore all'Università del Queensland, in Australia. La fusione di buchi neri come questi potrebbe spiegare come sono nati i buchi neri più massicci dell'Universo.

Voggel e il suo gruppo hanno determinato la massa dei due oggetti osservando come l'attrazione gravitazionale dei buchi neri influenza il moto delle stelle intorno a loro. Si è scoperto che il buco nero più grande, situato proprio al centro di NGC 7727, ha una massa pari a quasi 154 milioni di volte quella del Sole, mentre la massa del compagno è di 6,3 milioni di masse solari.

È la prima volta che si misura così la massa in una coppia di buchi neri supermassicci. Questa impresa è stata resa possibile grazie alla vicinanza del sistema alla Terra e alle osservazioni dettagliate che l'equipe ha ottenuto presso l'Osservatorio del Paranal in Cile utilizzando lo strumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) installato sul VLT dell'ESO, strumento con cui Voggel si è impratichita durante il percorcoro di studi all'ESO. La misura delle masse con MUSE e l'utilizzo di dati aggiuntivi dal telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA hanno permesso all'equipe di confermare che gli oggetti in NGC 7727 erano effettivamente buchi neri supermassicci.

Gli astronomi sospettavano che la galassia ospitasse due buchi neri, ma non erano stati in grado di confermarne la presenza fino a ora poiché non si vedono grandi quantità di radiazione ad alta energia, che di solito ne tradisce la presenza, proveniente dai loro immediati dintorni. "La nostra scoperta implica che potrebbero esserci là fuori molti più resti di fusioni di galassie e potrebbero contenere molti buchi neri massicci nascosti che aspettano ancora di essere trovati", conclude Voggel. "Potrebbe aumentare del 30% il numero totale di buchi neri supermassicci noti nell'Universo locale".

Si prevede che la ricerca di coppie di buchi neri supermassicci nascosti come questi farà un grande balzo in avanti con l'ELT (Extremely Large Telescope) dell'ESO, che inizierà a funzionare alla fine di questo decennio nel deserto di Atacama in Cile. "Questo rilevamento di una coppia di buchi neri supermassicci è solo l'inizio", afferma il coautore Steffen Mieske, astronomo dell'ESO in Cile e Capo delle operazioni scientifiche al sito dell'ESO al Paranal. “Con lo strumento HARMONI installato sull'ELT saremo in grado di effettuare rilevamenti come questo notevolmente più lontano di quanto attualmente sia possibile. L'ELT dell'ESO sarà fondamentale per la comprensione di questi oggetti".

Ulteriori Informazioni

Questo risultato è stato presentato nell'articolo intitolato "First Direct Dynamical Detection of a Dual Super-Massive Black Hole System at sub-kpc Separation" pubblicato dalla rivista Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202140827).

L'equipe è composta da Karina T. Voggel (Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg, Francia), Anil C. Seth (University of Utah, Salt Lake City, USA [UofU]), Holger Baumgardt (School of Mathematics and Physics, University of Queensland, St. Lucia, Australia), Bernd Husemann (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Germania [MPIA]), Nadine Neumayer (MPIA), Michael Hilker (European Southern Observatory, Garching bei München, Germania), Renuka Pechetti (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Liverpool, Regno Unito), Steffen Mieske (European Southern Observatory, Santiago de Chile, Cile), Antoine Dumont (UofU), e Iskren Georgiev (MPIA).

L'ESO (European Southern Observatory o Osservatorio Europeo Australe) consente agli scienziati di tutto il mondo di scoprire i segreti dell'Universo a beneficio di tutti. Progettiamo, costruiamo e gestiamo da terra osservatori di livello mondiale - che gli astronomi utilizzano per affrontare temi interessanti e diffondere il fascino dell'astronomia - e promuoviamo la collaborazione internazionale per l'astronomia. Fondato come organizzazione intergovernativa nel 1962, oggi l'ESO è sostenuto da 16 Stati membri (Austria, Belgio, Danimarca, Francia, Finlandia, Germania, Irlanda, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia e Svizzera), insime con il paese che ospita l'ESO, il Cile, e l'Australia come partner strategico. Il quartier generale dell'ESO e il Planetario e Centro Visite Supernova dell'ESO si trovano vicino a Monaco, in Germania, mentre il deserto cileno di Atacama, un luogo meraviglioso con condizioni uniche per osservare il cielo, ospita i nostri telescopi. L'ESO gestisce tre siti osservativi: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l’ESO gestisce il VLT (Very Large Telescope) e il VLTI (Very Large Telescope Interferometer), così come due telescopi per survey, VISTA, che lavora nell'infrarosso, e VST (VLT Survey Telescope) in luce visibile. Sempre a Paranal l'ESO ospiterà e gestirà la schiera meridionale di telescopi di CTA, il Cherenkov Telescope Array Sud, il più grande e sensibile osservatorio di raggi gamma del mondo. Insieme con partner internazionali, l’ESO gestisce APEX e ALMA a Chajnantor, due strutture che osservano il cielo nella banda millimetrica e submillimetrica. A Cerro Armazones, vicino a Paranal, stiamo costruendo "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo" - l'ELT (Extremely Large Telescope, che significa Telescopio Estremamente Grande) dell'ESO. Dai nostri uffici di Santiago, in Cile, sosteniamo le operazioni nel paese e collaboriamo con i nostri partner e la società cileni.

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

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Contatti

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Strasbourg Observatory, University of Strasbourg
Strasbourg, France
E-mail: karina.voggel@astro.unistra.fr

Holger Baumgardt
School of Mathematics and Physics, University of Queensland
St. Lucia, Queensland, Australia
Tel.: +61 (0)7 3365 3430
E-mail: h.baumgardt@uq.edu.au

Steffen Mieske
European Southern Observatory
Vitacura, Santiago, Chile
Tel.: +56 22 463 3060
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso2117.