I buchi neri retrogradi potrebbero avere getti più violenti

Posted on giugno 4, 2010

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In questa nuova ricerca vengono studiate le violente emissioni dei buchi neri supermassicci che ruotano in modo inverso alle galassie ospiti. I risultati hanno vaste implicazioni su come le stesse galassie si evolvono nel corso del tempo.
“Un sacco di fenomeni che avvengono in una galassia dipendono da quello che sta succedendo nella regione centrale dove risiede il buco nero”, ha detto l’astrofisico teorico David Garofalo del Jet Propulsion Laboratory di Pasadena. Garofalo è autore principale di un nuovo studio che è apparso on-line il 27 maggio negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society. Altri autori sono Daniel A. Evans, del Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Mass., e Rita M. Sambruna della NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
I buchi neri sono enormi distorsioni dello spazio-tempo con una gravità così grande, che la stessa luce non può sfuggire una volta intrappolata. Gli astronomi sanno da più di un decennio che tutte le galassie, compresa la nostra Via Lattea, sono ancorati ad enormi buchi neri supermassicci, che conterrebbero miliardi di masse solari. I buchi neri sono circondati e nutriti dai dischi di gas e polvere, chiamati dischi di accrescimento. I potenti getti di flusso sotto e sopra i dischi, come laser soffiano via luce e gas dagli stessi dischi.
I buchi neri possono ruotare sia nella stessa direzione dei dischi, sia in maniera contraria, come nel caso dei buchi neri retrogradi. Per decenni, gli astronomi pensavano che più veloce fosse la rotazione del buco nero, più potente era il getto. Ma ciò non avviene in caso di spin opposto. Ad esempio, alcuni buchi neri progradi erano stati visti senza getti.
Garofalo e i suoi colleghi sono stati molto impegnati per risolvere questa questione. In precedenti lavori, si proponeva che i buchi neri retrogradi espellessero getti più potenti, al contrario dei buchi neri normali.
Il nuovo studio collega la teoria con le osservazioni di galassie a varie distanze dalla Terra. Sono state osservate sia le galassie con getti (radio-loud), che quelle con getti debole o del tutto assenti (radio-quiet). Questi getti sono emessi per lo più sotto forma di onde radio.
I risultati hanno mostrato che le galassie radio-loud più distanti sono alimentate dai buchi neri retrogradi, mentre gli oggetti radio-quiet da buchi neri nello stesso senso di rotazione. Secondo il team, i buchi neri supermassicci nel tempo si evolvono dal senso retrogrado a quello normale.
“Questo nuovo modello risolve anche il paradosso del senso di rotazione” ha detto David Meier, del JPL.
Gli scienziati dicono che i buchi neri retrogradi emettono getti più potenti perché non c’è più spazio tra il buco nero e il bordo interno del disco orbitante. Questo divario offrirebbe più spazio per l’accumulo dei campi magnetici, che alimentano i getti, un’idea nota come la congettura il Reynold, dell’astrofisico Chris Reynolds della University of Maryland, College Park.
“Se immaginiamo di avvicinarci ad una ventola il passaggio nella stessa direzione di rotazione renderebbe le cose più facili” said Garofalo. “Lo stesso principio si applica a questi buchi neri. Il materiale orbitante intorno a un loro disco si avvicinerà nella stessa direzione rispetto a quelli che girano in senso opposto.”
I getti e i venti giocano un ruolo chiave nel plasmare il destino delle galassie. Alcune ricerche dimostrano che i getti possono rallentare e persino impedire la formazione di stelle e non solo in una galassia che li ospita, ma anche in altre galassie vicine.
“I getti trasportano enormi quantità di energia alla periferia delle galassie, spostando grandi volumi di gas intergalattico, e agiscono come agenti di ritorno tra centro della galassia e l’ambiente su larga scala”, ha detto Sambruna. “Capire la loro origine è fondamentale per la moderna astrofisica”.
A cura di Arthur Mcpaul
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