LE RELAZIONI TRA BUCHI NERI E GALASSIE OSPITI

Nuova luce sulle galassie attive

In un articolo pubblicato sulla rivista Nature viene fatto il punto su quelle che sono le nostre attuali conoscenze sulla struttura del materiale che circonda i buchi neri supermassivi all’interno delle galassie

Rappresentazione artistica di un nucleo galattico attivo, con getti di materiale che esce da un buco nero centrale. Crediti: NASA/Dana Berry/Skyworks Digital

L’evoluzione delle galassie è strettamente legata all’interazione tra esse e il nucleo galattico attivo (Agn) che ospitano al loro interno. Un articolo pubblicato sulla rivista Nature fa il punto sulle nostre attuali conoscenze sulla struttura del materiale che circonda i buchi neri supermassivi all’interno delle galassie. «Abbiamo bisogno di guardare il nucleo delle galassie dove si trova il materiale che li collega. Questo materiale consiste principalmente in gas e polveri che sono normalmente studiate nelle bande infrarossa e X», spiega uno degli autori dell’articolo, Claudio Ricci, dell’Istituto di Astronomia dell’Universidad Católica del Cile.

Grazie alla strumentazione a disposizione dei ricercatori, come il CanariCam sul Gran Telescopio Canarias (Gtc) situato a La Palma (Canarie), l’interferometro Vlti e i satelliti X come NuSTAR, Swift e Suzaku, «sappiamo che questo materiale nucleare è più complesso e dinamico di quanto pensavamo qualche anno fa», aggiunge Cristina Ramos, coautrice dell’articolo e ricercatore presso l’Istituto Astrofisica de Canarias (Iac), «è molto compatto, formato da nubi di gas e polveri che orbitano attorno al buco nero; inoltre non è una struttura isolata, ma sembra collegata alla galassia attraverso flussi di gas in entrata e in uscita. Questo flusso di gas mantiene l’alimentazione del buco nero e regola la formazione di nuove stelle nella galassia».

Questo fenomeno di interazione tra buchi neri e materiale galattico è noto come feedback AGN. Marco Berton, dell’università di Padova e associato Inaf,  dice a Media Inaf che «la massa del buco nero e la dispersione di velocità delle stelle che compongono la galassia sono strettamente legate, così come la luminosità del bulge, cioè il gruppo di stelle al centro della galassia. L’accrescimento di materia sul buco nero può, in alcuni casi, bloccare la formazione stellare perché priva la galassia del materiale costitutivo. In altri, a causa di getti di gas che vanno ad arricchire il materiale galattico, ne favorisce la formazione».

Nel caso di un buco nero il processo di accrescimento, cioè la conversione di materia in energia grazie all’interazione con un campo gravitazionale, ha un’efficienza maggiore di quella di un processo di fusione nucleare. La luminosità del nucleo galattico dipende, quindi, dal tasso ( o rate) di accrescimento, cioè da quanta materia accresce sul buco nero nell’unità di tempo. «Se il rate di accrescimento è basso», continua Berton, «la galassia non emette abbastanza energia e non viene identificata come Agn, come nel caso della Via Lattea. Al contrario, le galassie con nuclei galattici attivi particolarmente luminosi hanno rate di accrescimento piuttosto elevati. È possibile che galassie silenti, come la Via Lattea, siano state Agn in passato oppure che ritornino ad esserlo se il processo di accrescimento dovesse riprendere a ritmi elevati», conclude il ricercatore.

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