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Buchi neri ‘nuvolosi’

Buchi neri super-massicci attorniati da banchi di nubi corpose: strutture del genere, sulla Terra, sarebbero foriere di qualche perturbazione, mentre nelle immensità dello spazio assumono un ruolo diverso. Infatti, non portano pioggia o temporali, ma sono aree grumose e di densità superiore rispetto alle zone circostanti. Uno studio pubblicato recentemente su The Astrophysical Journal Letters (articolo: “Clumpy AGN Outflows due to Thermal Instability”) ha cercato di far luce su queste nubi cosmiche e sulla loro relazione con vicini ‘ingombranti’ e pericolosi come i buchi neri; la ricerca, supportata dalla Nasa e basata su osservazioni di telescopi spaziali e simulazioni informatiche, è stata svolta da un gruppo di scienziati del Dipartimento di Fisica ed Astronomia dell’Università del Nevada e dell’Istituto di Astronomia dell’Università di Cambridge.

I buchi neri super-massicci, con masse equivalenti a oltre 100mila volte quella del Sole, sono presenti nel centro di quasi ogni galassia. Questi oggetti, ancora in buona parte misteriosi, sono definiti ‘nuclei galattici attivi’ (AgnActive Galactic Nucleus) se ‘banchettano’ avidamente con il gas e le polveri circostanti; i quasar sono nuclei galattici attivi estremamente luminosi. Anche se sono dei ‘buongustai’, i buchi neri non agiscono come degli aspirapolvere e non risucchiano proprio tutto quello che si trova nei loro paraggi. Infatti, una parte del gas riesce a sfuggire alla loro voracità e viene scagliata verso l’esterno, dando luogo a un guscio che si espande nel corso di migliaia di anni. Questo fenomeno si verifica perché l’area vicina all’orizzonte degli eventi è intensamente energetica; infatti, la radiazione – derivante dalle particelle in rapido movimento intorno al buco nero – può emettere un grande ammontare di gas nelle vastità dello spazio. Questo flusso di gas ha una struttura grumosa e può estendersi per oltre 1 parsec (3,26 anni luce) dal buco nero.

Gli autori del saggio, utilizzando un nuovo modello informatico, hanno cercato una possibile spiegazione al fenomeno. Il calore molto intenso, che si sviluppa nei pressi del buco nero, può permettere al gas di scorrere verso l’esterno in maniera veloce, ma tale da portare anche alla formazione di grumi. Infatti, gli studiosi hanno riscontrato che vicino al bordo esterno del guscio si sviluppa una perturbazione che agisce sul gas rendendolo un po’ meno denso; il meccanismo scalda efficacemente questa parte del gas, che sospinge quello freddo e più lontano, e sembra ricordare i principi fisici sottesi ai palloni aerostatici. La ricerca si è soffermata soltanto sul guscio, ma il gruppo di lavoro intende proseguirla per capire se il gas abbia origine dal disco che circonda il buco nero e perché alcuni nubi si muovono a tutta velocità (anche 10mila chilometri al secondo).

In alto: elaborazione artistica delle nubi oggetto dello studio (Crediti:  Nima Abkenar). 

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