ROMULUSC RIPRODUCE L’ULTIMA CENA DEI BUCHI NERI SUPERMASSICCI

Sotto pressione, i buchi neri fanno festa

Un nuovo studio condotto dalla Yale University mostra come l'intensa pressione che si può verificare negli ammassi di galassie sia in grado di spegnere la creazione di nuove stelle e porti alla disattivazione di alcuni buchi neri supermassicci che risiedono nelle galassie stesse. Ma questo non prima di aver concesso loro di banchettare un'ultima volta. Tutti i dettagli su The Astrophysical Journal Letters

     03/06/2020
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Immagini affiancate di galassie “meduse”. Sulla sinistra è riportata l’immagine della galassia Eso 137-001 ottenuta da una combinazione di immagini dell’Hubble Space Telescope e del Chandra X-ray Observatory. Sulla destra è riportata una delle galassie della simulazione RomulusC. Crediti: Yale University

Un nuovo studio condotto dalla Yale University mostra come alcuni buchi neri supermassicci quando sono sotto pressione fanno festa.

È noto da tempo che quando galassie distanti – e di conseguenza i buchi neri supermassicci che risiedono nel loro interno – si aggregano in ammassi di galassie, creano un ambiente instabile, altamente pressurizzato. Le singole galassie che vengono attratte da questi gruppi finiscono per essere deformate e tendono a somigliare a meduse cosmiche.

Curiosamente, l’intensa pressione che si verifica in queste galassie spegne la creazione di nuove stelle e alla fine disattiva il buco nero, che normalmente si nutre del gas interstellare vicino. Ma questo non prima di aver concesso al buco nero di banchettare un’ultima volta, con nubi di gas e qualche stella di passaggio. I ricercatori suggeriscono che questa alimentazione rapida potrebbe essere responsabile dell’eventuale mancanza di nuove stelle in quegli ambienti.

Il team di ricerca ha affermato che i “deflussi” di gas, spinti dai buchi neri, potrebbero bloccare la formazione di stelle. «Sappiamo che le abitudini alimentari dei buchi neri supermassicci e la formazione di stelle nella galassia ospite sono strettamente correlate. Comprendere con precisione come ciò avvenga in diversi ambienti su larga scala è stata una sfida. Il nostro studio ha rivelato questa complessa interazione», spiega l’astrofisica Priyamvada Natarajan, professoressa di astronomia e fisica presso la Faculty of Arts and Sciences di Yale.

Lo studio è stato pubblicato su Astrophysical Journal Letters. Il primo autore è Angelo Ricarte, ex membro del laboratorio di Natarajan ora ad Harvard, che ha iniziato questo lavoro come studente di dottorato a Yale. Tra gli autori figurano anche Michael Tremmel e Thomas Quinn del Yale Center for Astronomy and Astrophysics e dell’Università di Washington, rispettivamente. Il nuovo studio si aggiunge a quella che è già una significativa mole di lavoro del gruppo di ricerca di Natarajan su come i buchi neri supermassicci si formano, crescono e interagiscono con le loro galassie ospiti, in vari ambienti cosmici.

I ricercatori hanno condotto sofisticate simulazioni di buchi neri all’interno di ammassi di galassie utilizzando RomulusC, una simulazione cosmologica sviluppata da Tremmel, Quinn e altri.  In particolare, Ricarte ha sviluppato nuovi strumenti per l’estrazione di informazioni da RomulusC. Mentre analizzava l’attività dei buchi neri nella simulazione dell’ammasso, Ricarte ha riferito di avere notato qualcosa di strano che stava accadendo quando le loro galassie ospiti hanno smesso di formare stelle. «Sorprendentemente», racconta Ricarte, «ho notato spesso un picco nell’attività del buco nero, nello stesso momento in cui la galassia moriva».

Quel picco sarebbe l’ultimo, grande banchetto del buco nero, sotto pressione.

Tremmel sostiene che RomulusC sia un codice unico per la sua eccellente risoluzione e il modo dettagliato in cui tratta i buchi neri supermassicci e i loro ambienti, permettendo di seguire molto bene la loro crescita.

Per saperne di più:

Correziine del 4.6.2020: la professoressa Natarajan è una donna.