Un buco nero al centro di una galassia gioca un ruolo nella morte della galassia stessa, mangiando la polvere e il gas circostanti e non lasciando abbastanza materia per la formazione di nuove stelle. La gravità da sola, tuttavia, non è abbastanza forte da spiegare tutto questo trasferimento di materiale.
Alcune teorie hanno proposto che i campi magnetici potrebbero aiutare la gravità nell'alimentazione dei buchi neri, spingendo la materia nella loro direzione. Con l'aiuto delle osservazioni dello Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, o SOFIA, un progetto congiunto della NASA e dell'Agenzia Spaziale Tedesca, queste teorie sono state ora confermate. Mappando la forma dei campi magnetici nella regione centrale di NGC 1097, una galassia a spirale, i ricercatori hanno scoperto che i campi magnetici aiutano a dirigere polvere e gas verso il buco nero supermassiccio al centro della galassia.
"Possiamo, per la prima volta, analizzare l'effetto del campo magnetico nei flussi di gas verso le regioni [centrali] di formazione stellare usando SOFIA e il centro della galassia usando osservazioni radio polarimetriche", ha dichiarato Enrique Lopez-Rodriguez, autore principale del recente articolo che descrive i campi magnetici di NGC 1097 che è stato pubblicato su The Astrophysical Journal.
NGC 1097 ha una regione di intensa formazione stellare verso il suo centro, nota come anello starburst. Poiché guardare i campi magnetici in aree molto dense è uno dei punti di forza di SOFIA, Lopez-Rodriguez e il suo team hanno usato SOFIA per sondare le regioni dense che si fondono nell'anello starburst. Questo è stato completato da osservazioni radio polarimetriche all'interno dell'anello starburst, un diverso tipo di osservazione astronomica più adatto per lo studio delle regioni sparse.
I ricercatori hanno trovato una notevole differenza nella morfologia dei campi magnetici tra le due regioni. Le osservazioni di SOFIA mostrano il campo magnetico che alimenta la materia nell'anello starburst, mentre le osservazioni radio polarimetriche mostrano il campo magnetico a spirale nel centro della galassia, alimentando il buco nero supermassiccio.
Ma nonostante questa sorprendente differenza, i due non sono completamente disconnessi: lo studio dimostra che i campi magnetici nella galassia aiutano a fornire gas e polvere al buco nero al suo centro. Complessivamente, i campi su larga scala seguono la forma dei bracci a spirale di NGC 1097, incanalando la materia dai bracci all'anello starburst nelle sue regioni più interne, e dall'anello starburst più in profondità verso il buco nero.
Ciò conferma che non è solo la gravità che aiuta un buco nero a nutrirsi del materiale nella sua galassia ospite, ma anche i campi magnetici svolgono un ruolo. "Le nostre osservazioni forniscono anche la prova che i campi magnetici situati in prossimità dei buchi neri al centro delle galassie attive, potrebbero provenire dal campo magnetico su larga scala nella galassia ospite", ha spiegato Lopez-Rodriguez. Questa prima osservazione dei campi magnetici che nutrono i buchi neri aiuta a rispondere a domande critiche su come le galassie si evolvono e alla fine muoiono.