Il JWST chiarisce l’origine del doppio nucleo di NGC 4486B

Osservazioni JWST su NGC 4486B

Utilizzando il telescopio spaziale James Webb (JWST), un team internazionale di astronomi ha osservato una galassia ellittica nota come NGC 4486B. I risultati della campagna osservativa, pubblicati il 16 dicembre sul server di preprint arXiv, forniscono importanti informazioni sulle proprietà del doppio nucleo di questa galassia.

NGC 4486B (nota anche come VCC1279) è una galassia ellittica compatta al centro dell’Ammasso della Vergine. Ha un raggio effettivo di circa 620 anni luce, una magnitudine assoluta di 17,6 e la sua massa stellare totale è stimata in circa 6 miliardi di masse solari.

Il doppio nucleo osservato con Hubble

Le osservazioni del telescopio spaziale Hubble di NGC 4486B hanno rivelato che ospita un doppio nucleo, come la galassia di Andromeda. I due nuclei (il picco più luminoso e quello più debole) sono separati da circa 39 anni luce.

Tuttavia, l’origine di questo doppio nucleo in questa galassia è ancora incerta. Una delle possibili spiegazioni è che sia dovuto alla presenza di un disco stellare eccentrico, allineato absidalmente, in orbita attorno a un buco nero supermassiccio (SMBH) centrale.

Le osservazioni NIRSpec del James Webb

Ecco perché un gruppo di astronomi guidato da Behzad Tahmasebzadeh dell’Università del Michigan ha deciso di studiare NGC 4486B con lo spettrografo nel vicino infrarosso (NIRSpec) del JWST, concentrandosi sulla comprensione dell’origine del suo nucleo. Il loro studio è stato integrato dai dati dell’HST.

“In questo lavoro, studiamo le firme fotometriche e cinematiche del doppio nucleo in NGC 4486B”, hanno scritto i ricercatori nell’articolo.

Struttura del nucleo e posizione del buco nero

Innanzitutto, le osservazioni del JWST hanno scoperto che NGC 4486B ha un nucleo piatto con un raggio di circa 65,2 anni luce. Il SMBH è stato identificato a circa 19,5 anni luce dal centro e potrebbe avere una velocità di spostamento di circa 16 km/s rispetto alle stelle sul lato opposto della galassia.

Un disco nucleare eccentrico come spiegazione

In generale, le osservazioni suggeriscono che il doppio nucleo di NGC 4486B sia dovuto a un disco nucleare eccentrico (END) simile a quello della galassia di Andromeda.

In questo scenario, si presume che un rinculo di onde gravitazionali possa trasformare naturalmente un disco stellare circolare legato a un SMBH in un disco eccentrico, asimmetrico e allineato absidalmente.

Confronto con modelli teorici

Gli astronomi hanno notato che studi precedenti sulla luminosità superficiale e sulle distribuzioni cinematiche degli END simulati corrispondono a molte proprietà del doppio nucleo osservato in NGC 4486B.

Ad esempio, il picco più debole e il picco di dispersione della velocità coincidono, il che è coerente con le previsioni per gli END visti quasi di taglio.

Rinculo del buco nero e implicazioni

Sulla base delle proprietà osservate del doppio nucleo di NGC 4486B e della massa del buco nero, i ricercatori hanno stimato che il buco nero supermassiccio abbia subito un rinculo di circa 340 km/s.

Prevedono che, con tale rinculo, il buco nero supermassiccio dovrebbe tornare al centro della galassia entro circa 30 milioni di anni.

Un laboratorio naturale per lo studio degli SMBH

“Pertanto, sebbene NGC 4486B sia una galassia vecchia e rilassata, vicina al centro dell’ammasso della Vergine, il suo SMBH sembra essersi fuso solo di recente, rendendo il suo nucleo un raro laboratorio nelle vicinanze per studiare le dinamiche degli SMBH post-fusione”, hanno concluso gli autori dell’articolo.

Fonte: Phys.org