Il mistero di NGC 5084: il buco nero supermassiccio inclinato

Scoperta unica nel cuore di una galassia lenticolare a 80 milioni di anni luce di distanza.

Una galassia luminosa, non troppo distante dalla Via Lattea, ha celato un mistero strano e enigmatico al suo cuore. Si tratta di NGC 5084, situata a circa 80 milioni di anni luce di distanza, dove è stato individuato un buco nero supermassiccio attorno al quale l’intera galassia ruota, con il suo asse di rotazione inclinato lateralmente in modo parallelo al piano galattico. Questa particolare disposizione ha portato gli astronomi a paragonarlo all’Urano dei buchi neri, suscitando interrogativi sul come sia giunto in quella posizione, considerando che le prove indicano che non fosse sempre orientato come nelle attuali osservazioni.

La scoperta di questo fenomeno è il risultato di un meticoloso lavoro di detective astrofisico, basato su osservazioni archiviate risalenti a tre decenni fa, che dimostrano come i dati conservati possano essere sfruttati per ricostruire la storia di una galassia, andando indietro nel tempo più di quanto la nostra attuale capacità di osservazione ci consenta.

NGC 5084 è una galassia conosciuta da secoli, catalogata per la prima volta da William Herschel nel 1785 e oggetto di numerosi studi da allora. Si tratta di una galassia lenticolare, posizionata tra le galassie a spirale, come la Via Lattea, e le galassie ellittiche, caratterizzata da una massa sfocata priva di una struttura definita. Con un diametro di oltre 200.000 anni luce e una massa stimata di 1,3 trilioni di Soli, NGC 5084 è una delle galassie lenticolari più imponenti mai osservate, sebbene il buco nero supermassiccio al suo centro rimanga ancora avvolto nel mistero.

Un buco nero supermassiccio galattico è stato trovato inclinato su un lato
NGC 5084.
Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/Università dell’Arizona

La peculiarità dell’inclinazione di NGC 5084 rispetto alla nostra prospettiva rende le osservazioni del suo centro galattico particolarmente complesse, essendo quest’ultimo luminoso e polveroso. Tuttavia, guidati dall’astronomo Alejandro Borlaff del NASA Ames Research Center, un team di scienziati ha utilizzato osservazioni archiviate per approfondire la conoscenza del nucleo galattico.

Durante l’analisi dei dati provenienti dall’osservatorio a raggi X Chandra della NASA, i ricercatori hanno individuato quattro lunghi getti di plasma che emettono raggi X, allontanandosi dal centro galattico e formando una struttura a forma di X. Questi getti sono testimonianza di attività passata al centro della galassia, suggerendo che parte della materia assorbita dal buco nero venga deviata lungo le linee del campo magnetico al di fuori del buco nero, generando i getti di plasma.

Ulteriori osservazioni condotte tramite il telescopio spaziale Hubble, il radiotelescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, il radiotelescopio Expanded Very Large Array e l’Osservatorio di Apache Point hanno confermato la presenza dei getti e rivelato nuovi dettagli sul nucleo galattico. In particolare, è emerso che il buco nero supermassiccio al centro di NGC 5084 si trova inclinato lateralmente rispetto al piano galattico, suggerendo eventi significativi nel passato della galassia, come possibili fusioni con altre galassie e relativi buchi neri supermassicci.

Un buco nero supermassiccio galattico è stato trovato inclinato su un lato
Le osservazioni di Hubble hanno rivelato l’insolita allineamento del disco attorno all’equatore del buco nero.
NASA/STScI, M. A. Malkan, B. Boizelle, A.S. Borlaff. HST WFPC2, WFC3/IR/UVIS

La massa del buco nero è stata determinata per la prima volta, risultando essere pari a 45,7 milioni di volte la massa del Sole. Ulteriori ricerche saranno necessarie per comprendere appieno gli eventi che hanno portato a questa insolita configurazione. La scoperta di queste peculiarità all’interno di NGC 5084, dopo secoli di osservazioni, rappresenta un importante passo avanti nella comprensione di questa galassia e del suo evolversi nel tempo.

L’eccezionalità di rilevare due coppie di getti di raggi X in una singola galassia è stata sottolineata dall’astrofisica Pamela Marcum del NASA Ames Research Center, evidenziando come la struttura insolita a forma di croce dei getti e il disco polveroso “ribaltato” offrano un’interpretazione unica della storia di NGC 5084. La ricerca è stata pubblicata su The Astrophysical Journal, contribuendo così alla crescente conoscenza dell’universo e dei suoi enigmi più affascinanti.

Grafico che mostra scenari di formazione
Sommario dei scenari di formazione per l’emissione verticale di raggi X di NGC 5084.
Borlaff et al., ApJ, 2024

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