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Buchi neri a dieta nello scontro galattico

Quando due galassie si scontrano, cosa accade ai buchi neri presenti al loro interno? In passato si credeva che durante le collisioni i mostri cosmici facessero incetta di materia. Oggi, simulazioni molto accurate, frutto di uno studio comparso su Nature Astronomy, descrivono una serie di scenari in cui gli scontri galattici parrebbero ridurre l’attività dei buchi neri anziché alimentarla.

Il motivo? Stando alla ricerca, alcuni faccia a faccia tra galassie possono liberare nello spazio quella materia che normalmente andrebbe a nutrire i buchi neri, lasciando gli oscuri divoratori quasi a bocca asciutta.

Quando si pensa a fenomeni giganteschi come la collisione di galassie, si tende a immaginare dei cataclismi cosmici durante i quali le stelle si scontrano ed esplodono, lasciando una scia di distruzione. Ma in realtà questi eventi sono più simili all’incontro tra due nuvole che si combinano tra loro, dove di solito una più grande ne assorbe una più piccola. È molto improbabile che le stelle al loro interno si scontrino. Anche se, quando il percorso di due galassie si incrocia, le conseguenze possono essere enormi.

Ci sono modi diversi in cui può avvenire ‘l’incontro’. A volte una piccola galassia entra in collisione con la parte esterna di una più grande. In questo caso la minore potrebbe passarvi attraverso o fondersi con la maggiore, in entrambi i casi scambiando molte stelle lungo il percorso. Ma le galassie possono anche scontrarsi frontalmente. In questo caso la più piccola delle due verrà lacerata dalle potenti forze di marea dell’altra. È in questo scenario che può accadere qualcosa di molto interessante all’interno del nucleo galattico.

«Nel cuore della maggior parte delle galassie si trova un enorme buco nero, massive black hole in sigla MBH», spiega il ricercatore Yohei Miki dell’Università di Tokyo. «Studiando le collisioni galattiche, si è ipotizzato che le collisioni forniscano sempre nuovo carburante a un MBH sotto forma di materia, all’interno del nucleo. Questo carburante alimenterebbe l’MBH, aumentando in modo significativo la sua attività, visibile nella luce ultravioletta e nei raggi X. Tuttavia, ora abbiamo buone ragioni di credere che questa sequenza di eventi non sia inevitabile e che a volte potrebbe essere vero l’esatto contrario».

Visualizzazioni del modello dinamico che simulano due diversi scenari. La riga superiore mostra una collisione che riduce l’attività principale, la riga inferiore mostra una collisione che la aumenta. © 2021 Miki et al.

Nelle corso delle diverse simulazioni Il team ha infatti osservato in alcune circostanze che una piccola galassia potrebbe effettivamente strappare la materia che circonda il MBH di quella più grande, riducendone quindi l’attività invece di alimentarla.

 

«Abbiamo calcolato l’evoluzione dinamica della materia gassosa presente in forma toroidale attorno al MBH», ha detto Miki. «Se la galassia in arrivo accelerasse questa ciambella gassosa al di sopra di una certa soglia determinata dalle proprietà del buco nero, la materia verrebbe espulsa e l’MBH resterebbe a bocca asciutta. Questi eventi possono durare anche un milione di anni, anche se non siamo ancora sicuri di quanto tempo possa durare la soppressione dell’attività di un MBH “.

Ricerche come questa forniscono indizi importanti per la comprensione dell’evoluzione della nostra Via Lattea, che secondo gli astronomi, nel corso della sua storia, si sarebbe scontrata molte volte con galassie più piccole.

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