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Astronomia: i buchi neri al centro delle galassie controllano la nascita delle stelle

Che rapporto hanno i buchi neri al centro delle loro galassie o meglio la loro massa con il processo di formazione stellare? È la riposta che ha cercato di dare uno studio pubblicato il primo dell’anno dalla rivista Nature.

Come noto – spiega Global Science – l’intensa formazione stellare caratterizza le giovani galassie e tende poi a fermarsi man mano che esse evolvono, fino ad “estinguersi”. Ma che relazione ha questo estinguersi con il buco nero supermassiccio che consuetamente caratterizza il centro delle galassie? Che vi sia una relazione è ipotizzato da tempo ma in che modo è ancora oggetto di studio.

Come detto ogni galassia ha un buco nero supermassiccio centrale, più di un milione di volte più massiccio del sole, che rivela la sua presenza per i suoi effetti gravitazionali sulle stelle della galassia e talvolta emettendo radiazione energetica consumando il materiale circostante come è per le galassie con un nucleo galattico attivo (AGN). Questa energia è pensata come causa dell’arresto della formazione stellare perché disperde il gas che altrimenti si condenserebbe nelle stelle mentre si raffredda.

Da decenni gli astronomi hanno ipotizzato l’influenza dei buchi neri nell’evoluzione della galassie che li ospita, ma ad oggi i modelli non sono stati completamente rispondenti. “Abbiamo inserito il ruolo del buco nero per far funzionare le simulazioni, senza sapere realmente come ciò accadrebbe”, ha detto Jean Brodie, docente di astronomia e astrofisica presso l’Università di Santa Cruz e coautore della ricerca. “Questa è la prima evidenza osservazionale diretta in cui possiamo vedere l’effetto del buco nero sulla storia della formazione stellare della galassia.”

Infatti i nuovi risultati rivelano una continua interazione tra l’attività del buco nero e la formazione delle stelle durante la vita di una galassia, influenzando ogni generazione di stelle formate mentre la galassia si evolve.

Guidato dal primo autore Ignacio Martín-Navarro, un ricercatore postdottorato, lo studio si è concentrato su galassie massicce per le quali la massa del buco nero centrale era stata misurata in studi precedenti analizzando i movimenti delle stelle vicino al centro della galassia . Per determinare le storie di formazione stellare delle galassie, Martín-Navarro ha analizzato gli spettri dettagliati della loro luce ottenuti dall’Hobby-Eberly Telescope Massive Galaxy Survey.

La spettroscopia, infatti, consente agli astronomi di separare e misurare le diverse lunghezze d’onda della luce da un oggetto. Martín-Navarro ha utilizzato tecniche computazionali per analizzare lo spettro di ogni galassia e recuperare la sua storia di formazione stellare trovando la migliore combinazione di popolazioni stellari per adattarsi ai dati spettroscopici.

Quando ha confrontato le storie di formazione stellare di galassie con buchi neri di diverse masse, ha trovato differenze sorprendenti. Queste differenze erano correlate solo con la massa del buco nero e non con la morfologia galattica, le dimensioni o altre proprietà.

L’ipotesi che ne è derivata è che la formazione stellare dipenda dalla massa del buco nero centrale della galassia, maggiore è la massa prima si fermerà la formazione stellare e viceversa. E non ha a che fare con la massa della galassia.

Secondo Martín-Navarro anche una relazione tra gli AGN e la formazione stellare è difficile da provare, in quanto fenomeni che si muovono su scale temporali diverse. Un buco nero supermassiccio è solo luminoso quando assorbe attivamente la materia dalle regioni interne della galassia ospite. I nuclei galattici attivi sono altamente variabili e le loro proprietà dipendono dalle dimensioni del buco nero, dal tasso di accrescimento del nuovo materiale che cade nel buco nero e da altri fattori.

Ovviamente, riconoscono gli autori, la correlazione rimane incerta e molto ancora si dovrà approfondire per arrivare ad una risposta certa.

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Pubblicato da
Filomena Fotia
Tags: buco nero

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