Buchi neri di miliardi di masse solari

Grasso è bello. Più una galassia è lontana, più la sua luce impiega del tempo per arrivare fino a noi. Quindi, più miglioriamo i nostri telescopi e più riceviamo informazioni dell’Universo quando era giovane. Adesso possiamo fare delle fotografie di galassie la cui luce è partita quando l’Universo aveva solo un miliardo di anni di età. Un miliardo di anni sembra un tempo lunghissimo, eppure per certi processi è veramente poco. Per esempio, ci vuole un bel po’ di tempo per formare un buco nero di taglia XXL, di quelli che risiedono al centro di quasi tutte le galassie. Scoprire dei buchi neri dalla massa esagerata, di 10 miliardi di masse solari in galassie lontane, pone quindi un bel problema. Eppure è quello che oggi succede. La rivista Nature (Wu et al. 2015; http://xxx.lanl.gov/abs/1502.07418) ha pubblicato la scoperta di un buco nero di 12 miliardi di masse solari, già così obeso quando l’Universo aveva appena 860 milioni di anni. E per coincidenza, proprio negli stessi giorni, con Gianpiero Tagliaferri dell’INAF – Osservatorio di Brera), Tullia Sbarrato dell’Università di Milano Bicocca e Neil Gehrels del Goddard Institute della NASA abbiamo annunciato la scoperta di un buco nero di 11 miliardi di masse solari (http://xxx.lanl.gov/abs/1501.07269), già formato quando l’Universo aveva 1,1 miliardi di anni. In tutti e due i casi si tratta di quasars, il cui motore centrale riesce a produrre una luminosità anche 1000 volte più grande di quella di tutte le stelle della galassia ospite messe insieme. Il motore di queste colossali centrali energetiche è la materia che cade nel buco nero stesso, materia che mentre cade libera energia gravitazionale e la trasforma in luce. Ma nel secondo caso invece che cadere nel buco nero, una piccola frazione di materia non solo riesce a sfuggire ad un destino che sembrava già scritto, ma addirittura viene accelerata a velocità vicine a quella della luce e va a formare due getti che portano quella stessa materia a milioni di anni luce di distanza. Si pensa che questo possa avvenire quando il buco nero ruota su stesso velocemente, e che questo “turbine” aiuti a formare i due getti. Non solo, ma se il buco nero ruota, può produrre la stessa luminosità con meno materia che gli cade sopra. È per questo il sistema con i due getti diventa più interessante: perché più difficile da spiegare. Il suo buco nero “mangia” meno massa di quello senza getti, ma allora come ha fatto a diventare altrettanto obeso?
di Gabriele Ghisellini (INAF)

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