Le osservazioni di XRISM hanno rivelato dettagli sorprendenti del nucleo attivo della galassia (AGN), dove il buco nero supermassiccio domina incontrastato. Queste osservazioni sono state rese possibili grazie all’uso dello strumento Resolve, che ha permesso di catturare uno spettro dettagliato dell’area circostante il buco nero. Le variazioni di picco e di calo nello spettro sono paragonabili a impronte digitali chimiche, che rivelano la presenza di elementi come il ferro e offrono indizi cruciali sul destino della materia che orbita vicino al confine del buco nero.
L’analisi dello spettro ha mostrato picchi di emissione vicino alla linea caratteristica del ferro a circa 6,5 KeV e una depressione a 7 KeV, suggerendo che il ferro, in queste regioni più fredde e dense del disco di accrescimento, assorbe piuttosto che emettere raggi X. Questo fenomeno è indicativo delle dinamiche complesse all’interno del disco di accrescimento, dove la materia riscaldata dall’intensa gravità del buco nero emette una forte radiazione elettromagnetica.
Il disco di accrescimento che circonda il buco nero è una struttura piatta composta da gas e polvere. La gravità estrema del buco nero non solo riscalda il disco, facendolo brillare intensamente, ma genera anche forze di marea che possono accelerare la materia verso i poli del buco nero. Questi getti di materia, accelerati a velocità prossime a quella della luce, vengono espulsi dai poli del buco nero sotto forma di potenti getti di particelle. Questi getti, insieme alle emissioni del disco di accrescimento, contribuiscono a rendere l’AGN più luminoso della luce combinata di tutte le stelle nella galassia ospite.
L’AGN di NGC 4151 si distingue per la sua luminosità eccezionale e per un alto livello di variabilità, rendendolo un soggetto ideale per ulteriori studi. In passato, è stato oggetto di indagini da parte del Telescopio Spaziale Hubble e dell’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA, che hanno esplorato l’interazione tra il buco nero supermassiccio e il suo ambiente circostante. Comprendere questa dinamica è fondamentale per decifrare come la crescita di questi titani cosmici influenzi lo sviluppo delle galassie circostanti.
La missione XRISM, grazie alla sua capacità di studiare specificamente le radiazioni a raggi X, offre un vantaggio unico rispetto ad altri strumenti come Hubble. Questo telescopio spaziale, equipaggiato con soli 36 pixel, ha la capacità di riconstruire lo spettro di luce proveniente dall’AGN, permettendo agli scienziati di identificare le energie associate ai picchi di emissione e di assorbimento degli elementi chimici presenti, come il ferro, il zolfo, il calcio e l’argon.