3/07/14

Quando i buchi neri si divertono **

NEWS! Rilevate le onde gravitazionali, la cronaca della prima osservazione e dei successivi sviluppi la trovate QUI

 

Eccovi due “news” riferite, entrambe, a effetti speciali creati da buchi neri galattici. Il primo caso è particolarmente impressionante e ci ricorda i fuochi artificiali. Il secondo è molto meno evidente, ma potrebbe aprire la strada per la scoperta di molte coppie di buchi neri (teoricamente invisibili) e fornire ottimi candidati per la ricerca delle onde gravitazionali.

Quando si mettono insieme osservatori come Chandra, Spitzer e Herschel i risultati non possono che essere eclatanti. E così è successo per la vicina (23 milioni di anni luce) galassia M 106. Il suo buco nero centrale sta dando veramente spettacolo!

I getti ad altissima energia scaldano il gas della galassia facendolo brillare come un fuoco d’artificio. Essi, inoltre, originano onde d’urto che trascinano il materiale della galassia fuori dalla sua zona interna. Purtroppo, questo gas è proprio quello che potrebbe formare nuove stelle. Si pensa che il “gioco” del buco nero (come avvenga lo abbiamo descritto QUI) abbia già scaldato ed espulso ben 2/3 del materiale “formativo” che si trovava nella zona centrale. Ciò ha causato una netta riduzione del tasso di nascite stellari (e la galassia sta diventando una “sterile” galassia lenticolare, ricchissima di vecchie stelle rosse.

I getti galattici causano, inoltre, due specie di spirali formate da gas altamente riscaldato. Esse non hanno niente a che spartire con i soliti bracci delle galassie, come quelli della nostra Via Lattea, ma derivano direttamente dai getti, come ben si vede nell’immagine.

M 106
M 106 e i suoi fuochi artificiali. Fonte: NASA/CXC/JPL-Caltech/STScI/NSF/NRAO/VLA

Malgrado la galassia stia per diventare una vecchia e sterile struttura (sempre che un nuovo incontro non mischi di nuovo le carte), la sua sceneggiata è veramente eccezionale.

Risultato ben meno evidente, ma probabilmente ancora più interessante, è stato ottenuto attraverso il VLBI. Questa volta, la galassia si trova a ben 4 miliardi di anni luce e sembrerebbe impossibile riuscire a localizzare e a studiare la sua parte centrale, dove risiede il buco nero. Ma non per la serie di radiotelescopi disposti in una rete che va dal Sud Africa alla Cina, all’Europa e alla Russia, con l’aggiunta di quello di Arecibo in Portorico. La risoluzione raggiunge un valore che è 50 volte superiore a quello di Hubble.

Con occhi così accurati è stato “relativamente” facile individuare le sorgenti al centro della galassia e scoprire che esse erano ben tre, di cui due orbitanti una attorno all’altra. Tre buchi neri supermassicci relativamente vicini, di cui due in orbita frenetica attorno al proprio comune baricentro. La velocità orbitale è dell’ordine di 300 volte quella del suono sulla Terra, circa 100 km/sec. La loro distanza è “irrisoria”, sapendo che ciascuno dei buchi neri ha una massa di parecchi milioni di masse solari: solo 400 anni luce. Probabilmente i due “mostri” si uniranno in un futuro più o meno lontano, ma già a questo stadio potrebbero essere una notevole sorgente di onde gravitazionali.

Tuttavia, la scoperta forse più importante riguarda i getti dei due buchi neri. Essi descrivono traiettorie ingarbugliate a causa della forza gravitazionale dei due oggetti. In poche parole, ingigantiscono una configurazione di dimensioni estremamente ridotte. Se per scoprire due sorgenti vicinissime, a tali enormi distanze, è necessario il VLBI o i suoi futuri discendenti, per “catturare” e studiare getti di gas attorcigliati che coprono dimensioni ben maggiori, è sufficiente una tecnologia meno gigantesca. In tal modo, si spera di aggiungere presto molti nuovi candidati per “sentire”, finalmente, le tanto attese onde gravitazionali. Basterà cercare gli effetti giocosi di due getti  che si deformano e si abbracciano. Una specie di segnale che dirà dove puntare i telescopi più potenti.

NEWS!! Rilevate le onde gravitazionali

9 commenti

  1. gioyhofer

    Ineressantissimo, l'universo lancia sempre dei segnali per farsi comprendere. Sta a noi decifrarne il codice...
     

  2. Andrea I.

    Che spettacolo! Ma é ancora piú bello cercare di immaginare quella piccola foto alle sue dimensioni reali e provar eanche a immaginare(impresa quasi impossibile) la maestositá delle forze in gioco.....wow.
    Mi incuriosisce molto la questione dei getti dei BN "ingarbugliati". C'é un modo per vedere una rappresentazione della situazione Enzo? Ora provo a cercare in rete :twisted:

    Grazie per l'articolo!

  3. Andrea I.

    Trovato! http://www.jive.nl/sites/jive.nl/files/cms/images/1502illustration_2dots.jp

    Mi fa quasi tristezza il terzo BN....a guardare la danza degli altri due e ció che ne risulta :mrgreen:
    Davvero curioso comunque.

  4. Pier Francesco

    Caro Enzo,
    Ma cosa succede quando due buchi neri si uniscono? Ne nasce uno gigantesco, somma dei due precedenti? E l'orizzonte degli eventi, sarà legato in qualche modo a quelli dei buchi neri originari o dipenderà unicamente dalla massa della nuova creatura?

  5. caro Pier,
    la massa si somma e, di conseguenza, l'orizzonte degli eventi cambia in corrispondenza. Ricordiamo che il suo raggio dipende solo dalla massa contenuta...

  6. Mario Fiori

    Mi sono distratto o mi ha fatto male il caldo, caro Enzo, ma non avevo capito (sono fuori lo sò) che al centro di una galassia vi potessero essere più buchi neri e non uno solamente. Scusami. Articolo stupendo comunque e pieno di aspettative.

  7. caro Mario,
    no, non hai torto. In linea di massima ne basterebbe uno, ma -come ben sai- le galassie si uniscono spesso e i buchi neri possono moltiplicarsi... :wink:

  8. SuperMagoAlex

    Ciao Enzo, mi ricordo un tuo precedente articolo che parlava degli scontri tra galassie ed in cui si diceva che i buchi neri potevano anche non unirsi, insomma la teoria era ancora ben lontana dall'essere compresa. Ricordo bene? Ho cercato l'articolo ma non l'ho trovato :(

  9. sì SMA, hai ragione, ma nemmeno io riesco a trovare l'articolo. Tuttavia, il succo è che vi sono molti fattori da prendere in considerazione quando due galassie si uniscono. Non è detto che i buchi neri arrivino a tiro di reciproca attrazione gravitazionale, anche se abbastanza probabile su tempi più o meno lunghi. Comunque, su questa problematica siamo solo all'inizio, date le difficoltà intrinseche di poterli localizzare con le osservazioni. :wink:

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