Dic 7

Troppa carne al fuoco, meglio spegnere *

L’uomo (non tutti ovviamente...) non è mai contento. Sta facendo di tutto per capire come si sono formate le prime stelle e galassie e poi non vede l’ora di capire come queste ultime riescano ad andare in pensione. Beh… non meravigliamoci: il bello della Scienza è proprio quello di non accontentarsi mai!

Abbiamo appena visto come solo la riga a 21 cm riesca a rendere “tangibile” la materia primordiale, quando finalmente prese il posto della radiazione che dominava l’Universo troppo bambino. Tuttavia, questa luce così fioca e rara è ancora un sogno per la ricerca.

Nessun problema (si fa per dire), invece, per cominciare a studiare le prime fasi veramente attive delle neonate strutture dell’Universo. Sono fasi in cui la luce si scatena a tutte le lunghezze d’onda, anche nelle più corte, quelle che oggi si riescono a vedere meglio. Gli elettroni sono liberi di saltare, di accelerare e di scontrasi con tutto e di più. E i fotoni nascono come i funghi…

Non dico che sia facile scorgere e studiare le prime galassie, ma siamo già a un livello conoscitivo superiore, soprattutto se i buchi neri danno il meglio di sé diventando AGN.  I misteri, però, esistono ancora e sono tanti. A volte queste galassie sembrano troppo sonnolente, a volte fin troppo attive. Esse si portano anche dietro il segreto della formazione del loro buco nero centrale, fin troppo massiccio per il poco tempo passato dall’inizio di tutto. Inoltre, a volte, sono giustamente enormi, a volte troppo piccole. Tanti piccoli-grandi misteri che accompagnano l’evoluzione delle città del Cosmo.

Non parliamo poi dei loro agglomerati, dei filamenti che li collegano e tante altre belle cose. Come se non bastasse, le galassie pensano bene di scontrasi tra loro e scompaginare le regole che sembravano seguire con sufficiente rigore. Insomma, un bel pasticcio, roba da tenere sempre in azione telescopi e menti.

Non si è ancora capito bene come una galassia riesca ad attraversare faticosamente tutta questa serie di ostacoli ed ecco che vogliamo già sapere come smettono di agitarsi. Potremmo sicuramente accettare la loro volontà di tranquillizzarsi dopo tante battaglie, ma la voglia di conoscere non si ferma davanti a una motivazione legata “eticamente” solo al bisogno di un giusto riposo.

D’altra parte se ne vedono tante che sembrano aver completato il loro ciclo “creativo”. Molte riescono a essere ancora abbastanza operative, ma altre sembrano essere proprio entrate in una fase di pensionamento (loro ci riescono ancora!). L'argomento è stato trattato spesso in queste pagine. Abbiamo visto che lungo i filamenti le galassie, forse a causa della maggiore probabilità di scontri, si mantengono molto attive. Le collisioni sono fenomeni molto complessi: possono disperdere parti di galassie, tra cui anche materiale che potrebbe servire a formare nuove stelle, ma anche e soprattutto stimolare nuove nascite.

I due meccanismi che sembrano “bloccare” la formazione stellare sono essenzialmente due: la pressione del gas intergalattico che riesce a strappare grandi nubi di gas freddo e l’attività frenetica del buco nero centrale che con i suoi sbuffi ultra energetici riesce a far fuggire il carburante essenziale per le nuove creature. Un vero e proprio controllo delle nascite.

In realtà, esiste ancora un altro modo per limitare o sospendere le nascite. Un qualcosa legato direttamente a un ritmo di nascita troppo parossistico. Una specie di controreazione delle stesse stelle che stanno creandosi. Una fenomeno che capita spesso anche nel corpo umano. Quando un qualcosa arriva ai limiti di efficienza nasce una reazione che blocca il processo. Possiamo chiamarla autodifesa o “feedback” o qualcosa del genere. Anche nelle galassie potrebbe succedere qualcosa del genere. Il metodo usato è però sicuramente diverso da quello tipico delle nostre cellule.

Una nascita troppo violenta di stelle causa un vento stellare mostruosamente impetuoso che trascina via dalla galassia parti non indifferenti di gas freddo, il materiale base per le nuove vite. Un metodo questo che si è notato sovente, ma su scale abbastanza limitate. Quando il gas espulso era troppo, si è sempre pensato al buco nero centrale. Siamo, così, arrivati al dunque.

Una recente osservazione di una galassia ha mostrato che il getto di gas che fuoriesce dalla struttura è notevolissimo e non ha nessuna delle caratteristiche che lo possano legare all’attività del buco nero. Invece, si nota un’attività di formazione stellare vicina al centro veramente straripante, una quantità di energia che si scarica sul gas in attesa di prendere parte alla fase di creazione e che lo espelle letteralmente verso gli spazi esterni. L’immagine che segue non ha bisogno di molti commenti.

Fonte: University of Hertfordshire
Fonte: University of Hertfordshire

Come si fa osservare questo gas che, in fondo, non differisce molto da quello che si sta disperatamente cercando di vedere attraverso la riga a 21 cm? Anche questo è composto da idrogeno neutro… Sì, ma a parte il fatto che è anche parzialmente eccitato dalla luce delle sorelle già formate, esso ha un’altra caratteristica fondamentale: è ormai inquinato dal materiale che hanno scaricato al suo interno le stelle già “morte”. Basta cercare quest’ultimo è si ha un’idea di quanto idrogeno neutro lo contiene. Ne abbiamo già parlato spesso e  volentieri, ma ricordiamo che solitamente si usa l’ossido di carbonio che si riesce a mettere in buona relazione con la quantità di idrogeno atomico o molecolare.

La galassia che sembra dar ragione all’effetto di controreazione, gestita solamente dalle stesse stelle che bloccano una crescita incontrollata, è molto compatta e prende il nome di SDSS J0905+57. Il gas viene espulso a velocità pazzesca, dell’ordine di oltre tre milioni di km/h . Esso è stato lanciato fino a distanze di decine di migliaia di anni luce dal nucleo attivo centrale. La quantità di gas, reso ”sterile”, contiene una massa pari a miliardi di stelle come il Sole. Ancora una volta una galassia che assomiglia a una gigantesca cometa.

Tanta fatica per farle nascere e poi si fa di tutto per farle smettere. Mah… queste stelle sono un bel puzzle… Non è che ci prendono un po’ in giro?

Articolo originale QUI

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