LO STUDIO È PUBBLICATO SU NATURE

Il segreto dell’ultimo miglio

Dalle righe presenti nello spettro di emissione del disco di accrescimento di otto quasar, generate dal gas che cade sul disco lungo la linea di vista della Terra, un team di ricercatori della University of Science and Technology cinese è riuscito a misurare, per la prima volta, la velocità con la quale il buco nero si alimenta: 5000 chilometri al secondo

Come un drago affamato, il buco nero supermassiccio al centro dei quasar divora il materiale con un appetito insaziabile. Crediti: Cui Jie, Universit of Science and Technoloy of China

I quasar sono i fari più luminosi dell’universo, brillando più di quanto riescano a fare intere galassie. Al centro di questa luce, nel cuore del quasar, gli astronomi ritengono ci sia un buco nero che consuma voracemente tutto quello che lo circonda. Per la prima volta, alcuni ricercatori sono stati in grado di misurare la velocità con cui ben otto quasar consumano il carburante interstellare per alimentare i loro buchi neri. I risultati sono stati pubblicati il 4 settembre su Nature.

«Si pensa che i quasar siano i fari più stabili presenti nell’universo, alimentati da un disco di accrescimento attorno al buco nero centrale», dice Hongyan Zhou, della University of Science and Technology of China, primo autore dell’articolo. Paragonando il buco nero a un drago affamato, Zhou spiega che il buco nero supermassiccio al centro del quasar divora un’enorme quantità di materiali presenti nelle sue vicinanze. Materiali che, cadendo sul disco di accrescimento e ruotando attorno al buco nero centrale, emettono radiazione prima di scivolare inesorabilmente nelle sue fauci. «Fuori dal disco di accrescimento, da tutte le direzioni i materiali vengono continuamente risucchiati dalla gravità, per alimentare il buco nero il cui appetito è insaziabile».

Un disco di accrescimento è una massa di materiale che spiraleggia attorno a ciò che i ricercatori hanno teorizzato essere un buco nero. Proprio come l’acqua in una vasca da bagno, il materiale gira molto più velocemente quanto più si avvicina allo scarico. «Pensiamo che questo paradigma dei buchi neri al centro dei quasar sia accurato, ma ci sono ancora domande fondamentali senza risposta: il disco di accrescimento è alimentato da massa esterna? Se sì, come?» si chiede Zhou.

Il gas interstellare non può essere osservato direttamente, perché la radiazione che emette è sopraffatta dalla luminosità del disco di accrescimento. Tuttavia, i ricercatori hanno capito di poter monitore la presenza del gas che cade nel disco di accrescimento che passa attraverso la linea di vista. Questo gas crea una sorta di eclissi tra la Terra e il disco di accrescimento, generando righe di assorbimento nello spettro di radiazione del disco stesso. Grazie all’effetto Doppler, i ricercatori hanno dedotto la velocità con la quale il buco nero si alimenta, misurando velocità fino a 5000 chilometri al secondo. Per fare un confronto, un aereo passeggeri viaggia a meno di 1000 chilometri all’ora. «Una velocità così elevata può derivare solo dalla forte gravità del buco nero centrale», conclude Zhou.

Zhou e il suo team hanno ora in programma di studiare come questi draghi cosmici organizzano e differenziano il materiale esterno che va ad alimentare il buco nero. Secondo Zhou, chiarire questo processo porterebbe alla comprensione di come si formano i quasar, quanto durano e quando (e come) si esauriscono e muoiono.

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