La crescita dei buchi neri supermassicci

Simulazioni al computer potrebbero spiegare il principale metodo di crescita dei buchi neri galattici, in grado di raggiungere masse pari a miliardi di volte quella del Sole. Il segreto starebbe nella cattura delle stelle doppie .
Per quanto si sa, esistono due modi per “nutrire” un buco nero: o con nuvole di gas o con stelle. Non in tutte le galassie è, però, sempre presente del gas, mentre lo sono sicuramente le stelle.
Tuttavia, non è così facile catturare e ingoiare una stella singola da parte di un buco nero. E’ invece molto più facile sfruttare i sistemi binari. E’ un po’ come cercare di colpire una preda con una fionda o con una “bolas”. Nel secondo caso, i proiettili in gioco sono due, legati tra loro da una corda, ed è più facile che colpiscano il bersaglio. Un sistema binario, in cui due stelle orbitano attorno al comune baricentro, è essenzialmente un singolo oggetto con un diametro molto più grande di quello di una stella isolata. Ne consegue che è molto più facile che esso subisca perturbazioni gravitazionali distruttive da parte del buco nero.
Per provare direttamente questo risultato teorico e numerico sono necessari telescopi molto potenti per evidenziare tre segni fondamentali: un numero molto più alto di stelle orbitanti attorno ai buchi neri, più osservazioni di stelle effettivamente “smembrate” dai “cannibali” e un maggior numero di stelle iperveloci rispetto a quelle che sono state viste lasciare la galassia a velocità superiori ai due milioni di chilometri all’ora. Come già visto in questo articolo queste stelle vagabonde si formano quando il buco nero distrugge gravitazionalmente il sistema doppio, inglobando una stella e lanciando la seconda verso lo spazio.
Solo un mese fa si è anche scoperto che la collisione tra due dischi di accrescimento potrebbe aumentare di molto la velocità di caduta di materiale all’interno dei buchi neri.
Tuttavia, la domanda in questo caso sarebbe: “Quanto frequenti sono questi doppi dischi di gas?”. I ricercatori dello Utah pensano che si sappia ancora troppo poco su questa eventualità per considerarla una valida alternativa. I sistemi doppi e il loro modo di comportarsi vicino ai buchi neri sono invece fenomeni ben noti. Nella simulazione dell’Università dello Utah si è considerata l’ipotesi che il 10% delle stelle facciano parte di un sistema doppio. Un’ipotesi molto restrittiva, dato che sappiamo che forse il numero supera il 50%.
Il numero di stelle previste dalla teoria, vicino al centro della Via Lattea, porterebbe al risultato di una stella doppia distrutta (e mangiata) ogni mille anni. Ne segue che negli ultimi dieci miliardi di anni il nostro buco nero avrebbe ingoiato in media 10 milioni di masse solari, più che sufficienti per spiegare la massa misurata pari a 4 milioni di masse solari.
Come già detto, però, per confermare l’ipotesi sarà, comunque, necessario studiare molte più stelle vicino al centro galattico (oggi si osservano solo le più luminose) e scoprire molte più stelle iperveloci.
Insomma, può darsi che i buchi neri galattici siano veramente dei distruttori di famiglie stellari molto unite…
di Vincenzo Zappalà (Astronomia.com)