Nella galassia NGC 4151, situata a circa 50 milioni di anni luce dalla Terra, il telescopio a raggi X XRISM ha segnato una svolta epocale: per la prima volta, è stato possibile distinguere i potenti venti generati da un buco nero supermassiccio in base alle loro diverse velocità. Questi flussi espellono il gas dalle regioni centrali inibendo la formazione stellare, risolvendo così un enigma di lunga data: il motivo per cui le galassie più massicce ospitano molte meno stelle di quanto previsto dai modelli teorici.
Un team guidato da Xin Xiang dell'Università del Michigan ha esaminato cinque sessioni di osservazione effettuate tra il 2023 e il 2024. Gli spettri ottenuti dagli strumenti di XRISM hanno rivelato che tali venti sono composti da tre strati distinti: assorbitori caldi lenti (con velocità tra 100 e 1.000 km/s), flussi molto rapidi (1.000–10.000 km/s) ed espulsioni ultraveloci che raggiungono i 10.000–100.000 km/s, ovvero un terzo della velocità della luce. In totale, sono stati individuati fino a sei diversi strati di gas assorbente, il che suggerisce una struttura estremamente complessa e stratificata di questi flussi.
Simili deflussi trasportano verso l'esterno enormi quantità di gas, sottraendo la materia prima fondamentale per la nascita di nuovi astri. Nelle galassie giganti, questo fenomeno causa un sensibile deficit stellare rispetto alle previsioni della fisica teorica. L'energia veicolata da questi ammassi gassosi supera le soglie necessarie per spazzare via fisicamente il gas interstellare dalle aree centrali della galassia.
Grazie ai dati di XRISM, è stato possibile correlare per la prima volta i lampi di raggi X duri con l'accelerazione dei venti, confermando il meccanismo di lancio magnetocentrifugo. Con una risoluzione di circa 5 elettronvolt, XRISM supera di circa dieci volte le prestazioni dei suoi predecessori, Chandra e XMM-Newton, riuscendo a discernere dettagli spettroscopici minimi nella regione critica del bordo K del ferro, dove si celano le tracce dei venti veloci. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Astrophysical Journal Letters a luglio 2025 e presentati in occasione del 248° incontro dell'American Astronomical Society tenutosi a Pasadena nel giugno 2026.
La ricerca dimostra come l'energia derivante dall'accrezione del buco nero regoli l'intera evoluzione galattica, limitando l'espansione della popolazione stellare nel nucleo e spiegando la carenza di stelle nelle galassie più grandi dell'Universo.
