Materia attratta alla velocità della luce nei buchi neri

Scegli sui Social

Materia in caduta diretta verso un buco nero. Un buco nero supermassiccio al centro di una galassia distante attira verso di sé materia senza però generare le caratteristiche spirali e a una velocità pari a un terzo di quella della luce. La scoperta conferma un modello teorico sulla rapidissima crescita dei buchi neri formatisi nel primo universo(red)

Rilevata materia in caduta diretta verso un buco nero supermassiccio, a una velocità pari al 30 per cento di quella della luce, ossia circa 100.000 chilometri al secondo.

La scoperta – che conferma un recente modello teorico sviluppato per spiegare perché i buchi neri formatisi nell’universo dei primordi hanno acquisito rapidamente masse molto grandi – è opera di astronomi dell’Università di Leicester, in Regno Unito, che hanno analizzato dati dell’osservatorio spaziale XMM-Newton dell’Agenzia spaziale europea (ESA), ed è pubblicata su “Monthly Notice of the Royal Astronomical Society”.

Raffigurazione del telescopio spaziale XMM-Newton. (Cortesia ESA)

Qualsiasi cosa passi in prossimità di un buco nero inizia a spiraleggiare in orbite sempre più strette verso di esso. Nel caso dei gas, via via che si avvicinano al buco nero, si muovono sempre più velocemente, si riscaldano e diventano luminosi, emettendo quindi radiazione elettromagnetica che può essere rilevata dagli strumenti degli astronomi. Se la quantità di materia “divorata” da un buco nero supermassiccio è imponente, questo meccanismo può generare alcuni dei fenomeni più energetici dell’universo, i nuclei galattici attivi (AGN), ovvero nuclei di galassie assai compatti e luminosi.

Fisico teorico pone dei dubbi sulla teoria della relatività

Le simulazioni mostrano che la presenza di un anello disallineato del disco di accrescimento (anello deformato esterno) altera l’orbita degli anelli interni, che così possono scontrarsi tra loro, smettendo di ruotare attorno al buco nero. Questo blocco della rotazione fa sì che la materia degli anelli interni precipiti direttamente sul buco nero (frecce rosse). (Cortesia Pounds et al. / University of Leicester)

Analizzando le rilevazioni di XMM-Newton sull’AGN della galassia PG211+143 – generato da buco nero di massa stimata in 40 milioni di masse solari e distante un miliardo di anni luce dalla Terra – Ken A. Pounds e collaboratori hanno scoperto anomalie rispetto ad AGN analoghi osservati finora; in particolare gli autori hanno rilevato marcati spostamenti verso il rosso dello spettro della radiazione emessa, spiegabile solo ipotizzando che la materia stesse cadendo in modo diretto verso il buco nero, cioè senza spiraleggiare, a velocità estreme. Calcoli successivi hanno mostrato che questo comportamento corrispondeva a quanto ipotizzato da un recente modello di accrescimento dei grandi buchi neri.

Che cos'è un buco nero — Che cos’è un buco nero

Come è evidenziato dal modello, un buco nero supermassiccio in rotazione non solo attira la materia, ma deforma la struttura stessa dello spazio-tempo, torcendolo in modi che si ripercuotono sul disco di accrescimento di gas e polveri che ruotano attorno al buco nero. Questa torsione può rompere la spirale di gas in anelli concentrici molto vicini fra loro e se uno di essi si trova disallineato rispetto all’asse di rotazione del buco nero, può disturbare il moto degli anelli più interni, portandoli a scontrarsi fra loro. Questo scontro blocca il loro movimento di rotazione rendendo i gas soggetti solo alla forza gravitazionale del buco nero, verso cui a questo punto cadono direttamente.

Scegli sui Social

Riconosciuto il contributo di Lemaitre per la legge di Hubble