12/02/18

L'INFINITO TEATRO DEI BUCHI NERI (1): Papà amorevoli o severi maestri di vita?

Questo articolo è stato inserito nella pagina d'archivio dedicata ai buchi neri, che tratta l'argomento in modo organico.

 

Sempre più lontani dallo stereotipo di orchi-mangia-bambini-cosmici che si sono guadagnati nell’immaginario collettivo, i buchi neri galattici, grazie a studi recenti, stanno sempre più conquistando il ruolo di direttori di questa meravigliosa orchestra che è il Teatro del Cosmo.

Questo articolo costituisce il primo di una serie che ha come obiettivo quello di dare un ordine logico ed organico a molti articoli sui buchi neri, sparsi tra le pagine di questo Circolo, iniziando da quelli dedicati al ruolo che essi rivestono nei processi di nascita stellare.

Come ogni buon genitore, un buco nero sa quanto sia importante, per mantenere serenità ed equilibrio nella propria famiglia, dosare sapientemente severità e tenerezza con i propri figli... l'unica differenza è che, contrariamente a noi umani, i buchi neri non sbagliano mai!

Infatti, quando la presenza di un'eccessiva quantità di gas rischia di innescare un baby-boom stellare, per evitare problemi di sovrappopolamento, i potenti getti polari del buco nero galattico lo scagliano via o scaldano troppo la materia che potrebbe innescare il processo formativo.  E, se il buco nero non è abbastanza potente per disperdere il gas, raggiunge lo stesso obiettivo mettendosi a fare un gran baccano in lungo e largo per la galassia!

Quando, poi, ha la stoffa del leader, non si limita a mettere ordine nella propria famiglia, ma estende i suoi metodi persuasivi a tutto il vicinato: grazie alla potenza dei suoi getti, amplificata dall'amico campo magnetico, la sua azione riequilibratrice raggiunge anche gli spazi intergalattici all'interno degli ammassi, scaldando il loro cuore, ma raffreddando il loro istinto materno.

Prezioso alleato, questo campo magnetico, per il buco nero! Al punto che si fa anche carico del lavoro necessario per togliere materia (per far nascere nuove stelle) dove ce n'è troppa, per portarla dove scarseggia. Grande esempio di collaborazione ed equa redistribuzione delle risorse a cui noi umani dovremmo ispirarci.

Ma il protagonista è sempre lui, il nostro buco nero galattico, capace perfino, con i suoi getti, di alternare periodi di pioggia stellare ad altri di siccità.

E alcuni dei suoi figli gli vogliono tanto bene che, pur di stargli vicino il più possibile prima di andarsene per la loro strada cosmica a dispensare nuova vita, sopportano di buon di grado anche le sfuriate dei suoi getti... in cuor loro sanno che è un burbero dal cuore tenero e che hanno solo tanto da imparare da lui!Daniela

 

 

INTERRUTTORI STELLARI

(19/12/2014)

Gira e rigira è sempre colpa (o merito) dei buchi neri. Essi servono da perfetti regolatori della formazione stellare, ma non hanno bisogno di essere mostruosamente massicci. Ne basta uno relativamente piccolo per schiacciare… l’interruttore.

Il problema di fondo lo conosciamo ormai molto bene. Un buco nero galattico di massa enorme può facilmente agire da "controllore delle nascite" attraverso i suoi poderosi getti polari. L’importante è che questi riescano a espellere dalla galassia il gas teoricamente pronto a formare nuove stelle.

Abbiamo visto che esistono anche altri processi capaci di “sparare” il gas fuori dalla struttura cosmica, come la stessa attività frenetica di creazione o il viaggio attraverso nubi di gas intergalattico molto rarefatto, ma l’azione diretta del buco nero centrale è sicuramente il metodo contraccettivo più utilizzato ed efficace.

Il succo di tutto resta, però, la perdita del gas: niente gas niente stelle. Permettetemi di continuare la mia analogia “sessuale” (siamo tutti adulti…). Il metodo migliore per il controllo delle nascite in un certo gruppo di persone è allontanare gli uomini dalle donne o viceversa. Come dire che la soluzione più radicale è non avere a disposizione la… materia prima!

Se non è possibile eliminare la materia prima, è necessario creare situazioni insostenibili, come, ad esempio, non far restare mai sola una coppia o... qualcosa del genere.

Bene, torniamo seri. Immaginiamo che una galassia abbia subito un incontro con una sorella. Alla fine, si è creata una struttura in cui vi è una quantità di gas trasformabile in stelle veramente enorme. Il buco nero non deve fare altro che iniziare il suo banchetto e sparare i suoi getti impietosi fino a “pulire” del tutto -o quasi- la sua galassia. Il materiale da espellere è tanto, ma il cibo anche. Basta solo avere appetito? No, il grande appetito non basta. Bisogna anche avere un grande stomaco. In altre parole, il buco nero deve essere gigantesco e potente.

E se invece, ha dei limiti digestivi molto ridotti? Cosa fare? Accettare che il gas inizi la sua trasformazione in stelle senza potere esercitare un controllo rigoroso? A prima vista sembrerebbe di sì… e, invece, un’alternativa esiste.

Anche se il buco nero è relativamente poco potente, può comunque inviare i suoi getti (anche se non così impetuosi da espellere il gas che crea una specie di barriera attorno alla galassia) e creare un gran trambusto. Anzi, proprio perché questi vengono bloccati dagli strati più esterni lo scompiglio diventa terribile. Gli strati esterni si scaldano e quelli più interni subiscono una irrefrenabile turbolenza. Il gas troppo agitato non riesce di certo a iniziare il collasso gravitazionale e le stelle non nascono. E’ proprio come creare troppa confusione nel momento… propizio.

Usiamo termini e dati più astronomici… La galassia si chiama NGC 1266 ed è stata osservata attraverso il nostro vecchio amico ALMA. I getti che escono dal suo buco nero viaggiano a 400 km/sec e hanno un’energia paragonabile a quella di diecimila esplosioni simultanee di supernova. Tuttavia, non è sufficiente per avere ragione dello spesso strato di gas che inviluppa l’intera galassia. Quest’ultimo non viene espulso ma si comporta da muro impenetrabile che, però, crea una turbolenza terribile al suo interno.

Pensate che vi è una massa di idrogeno, “disponibile” alla formazione, pari a 400 milioni di volte quella del Sole, 100 volte quella a disposizione nella nostra Via Lattea. Una massa, in grado di formare stelle a un ritmo 50 volte superiore a quello che si osserva realmente nella galassia gestita da un buco nero di dimensioni veramente modeste (un milione di volte la massa del Sole), viene praticamente bloccata dalla turbolenza che si crea all’interno della galassia.

Un sistema di controllo sicuramente temporaneo, dato che una volta saziato il buco nero, il gas ancora presente potrà riprendere il suo gioco… amoroso e nasceranno tanti bei bambini stellari fino a un nuovo blocco delle nascite.

Questi buchi neri ne sanno una più del diavolo!

Articolo originale (NON vietato ai minori…)

Visione artistica della regione centrale di NGC 1266. I getti del buco nero centrale creano una tale turbolenza nelle nubi molecolari circostanti da bloccare quasi del tutto la possibilità di far nascere nuove stelle, malgrado le condizioni della “materia prima” siano più che favorevoli. Fonte: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)
Visione artistica della regione centrale di NGC 1266. I getti del buco nero centrale creano una tale turbolenza nelle nubi molecolari circostanti da bloccare quasi del tutto la possibilità di far nascere nuove stelle, malgrado le condizioni della “materia prima” siano più che favorevoli. Fonte: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

 

QUI l'articolo pubblicato il 19/12/2014 con gli eventuali commenti

 

GLI AMMASSI GALATTICI E IL CONTROLLO DELLE NASCITE

(6/3/2015)

Una ricerca durata anni e anni sembra aver finalmente fatto comprendere perché la nascita di stelle negli spazi intergalattici sia estremamente ridotta, malgrado le condizioni sembrerebbero perfette. In poche parole: lo spazio non è freddo abbastanza!

Negli ammassi galattici vi è idrogeno in abbondanza, in grado di formare nuove stelle a ritmo frenetico. Il cielo dovrebbe risplendere di nuove vite capaci di rischiarare molto di più il buio notturno. Tutta questa abbondanza di materia prima, va però sprecata… Sembra proprio che nessuno abbia voglia di dare il via al collasso delle nubi e arrivare alle concentrazioni di materia sufficienti a innescare la fusione dell’idrogeno.

Fin dall’inizio si è di fronte a un problema apparentemente contrastante: il gas deve essere freddo per permettere che la gravità riesca a catturare e addensare molecole e atomi. Proprio questo addensamento permette poi alle stesse molecole e atomi di iniziare ad agitarsi, riscaldandosi,  e controbilanciare la gravità che cerca di schiacciare il tutto. Insomma, non va mai bene niente. Prima ci vuole poco movimento e poi si spera solo che esso riprenda a essere impetuoso. Strane creature queste stelle…

Già così sorgono problemi non indifferenti, ma le cose si complicano ancora di più se guardiamo cosa succede negli spazi enormi che esistono tra galassia e galassia. Lì le condizioni per avere gas freddo ci dovrebbero essere tutte (per esempio questa) e tutto farebbe pensare che la gravità possa divertirsi a suo piacimento. E, invece, proprio in quelle zone così fortunate le stelle non nascono o faticano ben oltre il previsto (NEWS!! Forse potrebbero esserci più stelle del previsto nel vuoto cosmico).

La risposta può essere una sola. Il gas su cui dovrebbe agire la gravità non è freddo abbastanza! In realtà è proprio così. Magari esistono piccoli ammassi di gas sufficientemente freddi, ma è il gas intergalattico che li circonda che non permette alla gravità di agire. Esso può tranquillamente raggiungere i cento milioni di gradi. E se immergiamo qualcosa di freddo in una pentola d’acqua che bolle, immediatamente il nostro oggetto diventa altrettanto caldo. E la gravità è fregata!

Perché il tenue gas interstellare è così caldo? Chiediamolo ai buchi neri giganteschi che si affollano con le loro galassie al centro di un ammasso. Loro sparano particelle e radiazioni a velocità enormi e surriscaldano tutto ciò che li circonda, fino a distanze enormi. Si potrebbe sperare che prima o poi la faccenda si stabilizzi e il gas si raffreddi in modo da permettere alle nubi più dense di iniziare il loro gioco stellare. No, le condizioni sono tali che certe temperature non potranno mai scendere.

Niente da fare: tanta materia prima e nessuna possibilità di nuove vite. Sembra quasi un controsenso nella perfetta gestione dell’Universo. Ma, se questo capita, una ragione c’è di sicuro. Magari, un giorno, durante uno scontro immane tra ammassi galattici, questa riserva di gas potrebbe tornare molto utile. Ricordiamoci sempre che i tempi scala dell’Universo aumentano con le dimensioni. Per un ammasso galattico i miliardi di anni sono attimi o poco di più.

Fortunatamente non tutti gli ammassi sono così caldi. Altri ammassi hanno un nucleo centrale molto meno attivo e il gas che si sparge per tutto l’ammasso riesce a non superare qualche milione di gradi. Bene, si può tentare! In realtà, qualcosa si riesce a fare e alcune zone fredde riescono a passare inosservate. Tuttavia devono fare molto in fretta. Mentre si formano nubi sempre più spesse, alcune fanno un po’ come la pioggia… e iniziano a cadere al “suolo”. Un suolo molto speciale, però, che altri non è che qualche buco nero affamato al centro dell’ammasso. Nuovo cibo che piove dall’alto vuol dire nuovi getti di materia caldissima e aumento della temperatura del gas intergalattico. Aumento della temperatura vuol dire blocco delle nascite.

Si salvano solo le concentrazioni più rapide. Mamma mia, che fatica per nascere!

Una nuova ricerca sia teorica che osservativa ha mostrato che gli ammassi galattici possono proprio dividersi in due categorie: quelli a cuore freddo e quelli a cuore caldo. I secondi, malgrado il nome, sono quelli che non permettono nuove vite né oggi ne mai (il mai è sempre molto relativo nel Cosmo). I primi hanno una temperatura che ondeggia attorno a un certo valore critico. Appena scende un po’, la gravità e le nubi più dense riescono a iniziare il loro incontro-scontro. Il gioco stellare, però, dura poco e, come inizia a “piovere” verso i buchi neri più affamati, la temperatura globale risale sopra il valore critico e tutto si ferma.

La galassia NGC 1275, ammasso del Perseo, ripresa da Hubble, mostra chiari filamenti che si protendono verso l’esterno. Essi sono la pioggia fredda che cade verso il buco nero e che permette, poi, la fuoriuscita di materia caldissima che riscalderà tutto il gas che circonda la galassia e non solo. L’ammasso del Perseo è a cuore freddo. Fonte: NASA (Jose-Luis Olivares/MIT)
La galassia NGC 1275, ammasso del Perseo, ripresa da Hubble, mostra chiari filamenti che si protendono verso l’esterno. Essi sono la pioggia fredda che cade verso il buco nero e che permette, poi, la fuoriuscita di materia caldissima che riscalderà tutto il gas che circonda la galassia e non solo. L’ammasso del Perseo è a cuore freddo. Fonte: NASA (Jose-Luis Olivares/MIT)

Già conoscevamo i buchi neri come grandi regolatori delle nascite, soprattutto all’interno delle loro città. Adesso sembra proprio che il loro controllo (unendo le forze) domini anche l’intero ammasso galattico di cui fanno parte. Il meccanismo che avviene nel gas intergalattico, avviene -in fondo- anche all’interno delle singole galassie, dove -fortunatamente- si riesce, a volte, a fare molto in fretta.

Un continuo gioco di equilibrio termodinamico che ci vieta di avere un cielo molto più luminoso, ma  che è costretto a seguire le regole dettate dai veri signori galattici.

Fortunatamente, per adesso, non è ancora stata tirata in ballo la materia oscura… Speriamo che non ci voglia mettere il suo becco come al solito.

Articolo originale QUI

QUI l'articolo pubblicato il 6/3/2015 con gli eventuali commenti
COME REGOLARE E DISTRIBUIRE LE NASCITE?
CI PENSA IL CAMPO MAGNETICO
(31/3/2015)

Una scoperta molto interessante sui campi magnetici delle nubi galattiche, le zone di formazioni stellari. Come spesso faccio (i più preparati non mi picchino) l’ho voluta riportare a modo mio, come una delle tante favole del Cosmo… Credersi sempre un po’ bambini è una medicina che nessuno sembra voler più utilizzare.

Vi sono nazioni in cui il tasso di natalità è altissimo e normalmente sono anche quelle in cui è molto alto il tasso di mortalità infantile (mancanza di cibo e molte altre cose più o meno … ignobili, guidate dalla parte “civilizzata” del mondo); vi sono, invece, zone in cui ridurre le nuove nascite è una conquista della società più avanzata: difficoltà finanziarie a mettere su famiglia, genitori entrambi lavoratori, mancanza di nonni a tempo pieno, ecc., ecc.

Insomma, nel nostro piccolo e caotico (spesso assurdo) mondo il controllo delle nascite segue ritmi e decisioni ben poco razionali e porta spesso a risultati contrastanti e innaturali: sovrappopolazione dove non si ha sufficiente nutrimento, sottopopolamento dove ci sarebbero le condizioni ideali.

Ancora una volta, l’Universo c’insegna che la Natura (non influenzata dalla contorta “razionalità” umana) sa gestire molto meglio la sua vita. L’uomo  si dimentica di farne parte e vuole agire da solo, con risultati a dir poco… imbarazzanti!

Abbiamo già visto come i buchi neri galattici giochino un ruolo essenziale nel gestire le nascite delle immense famiglie stellari che accudiscono da miliardi di anni. Qualche volta sono proprio loro a stimolare l’inizio di fasi parossistiche di nuove formazioni stellari, molto più spesso i loro “sbuffi” imperiosi bloccano una crescita troppo numerosa e ingestibile, espellendo la propria gigantesca riserva di gas e polvere che è la materia prima per le “uova” stellari.

Ne abbiamo parlato spesso, toccando tutti i risvolti più sottili oggi disponibili. Un lavoro globale, su grandi numeri, diretto a tutto l’insieme che sottostà al dominio del buco nero.  Tuttavia, come tutti i grandi “condottieri”, anche il buco nero galattico ha bisogno di validi assistenti di cui fidarsi: non può pensare a tutto! Le situazioni locali vanno gestite caso per caso e con modalità meno eclatanti.

Non è molto che si è ottenuta finalmente una mappa del campo magnetico della nostra galassia. E’ un campo decisamente debole, ma che permea tutta la struttura, seguendo in qualche modo la sua rotazione e le sue varie configurazioni. La base di tutto è la rotazione delle particelle più o meno cariche attorno al centro galattico. Il solito effetto dinamo che la Terra conosce molto bene.

Per tanto che una galassia sia una famiglia ordinata e ubbidiente, non può prescindere da situazioni diverse da luogo a luogo,  a causa della morfologia a piccola scala e della densità del materiale. Al campo magnetico totale si aggiungono campi magnetici più localizzati, a volte sottoprodotti di quello generale, ma a volte anche creatisi per il movimento e l’agitazione di agglomerati di materia disposti in luoghi diversi della grande città cosmica.

In particolare, è estremamente importante conoscere come lavori il campo magnetico esistente in una nube molecolare collassante. Siamo proprio nel cuore delle zone di formazione stellare ed è proprio lì che vi è bisogno di un controllo accurato. In altre parole, il campo magnetico locale fa da valido assistente al buco nero, troppo impegnato a mantenere un ordine generale.

Come visualizzare un campo magnetico? Beh… in fondo è una parte del campo elettromagnetico e sappiamo che oscilla ortogonalmente a quello elettrico. In poche parole, le particelle cariche della nube si dispongono secondo direzioni ben prestabilite, come tanti soldatini messi in riga. Per vedere se sono allineati perfettamente basta misurare la polarizzazione della luce: se il campo elettrico è polarizzato lo deve essere anche quello magnetico, suo fratello gemello. Normalmente i campi magnetici sono polarizzati in accordo con le loro linee di campo e uno studio polarimetrico accurato porta a una mappa dettagliata del campo magnetico di un’intera nube in cui si stanno formando nuove stelle. Trovare le linee di campo vuole anche dire trovare le strade che percorrono le particelle della nube.

Recenti osservazioni hanno mostrato, per la prima volta in grande dettaglio, che il campo magnetico di una intera nube segue regole uniche e si comporta in modo uniforme. Le varie perturbazioni locali, la densità variabile, le turbolenze, e tutto ciò che fa parte di una nube “gestatoria”,  influenzano ben poco il campo magnetico globale della nube, che assume –spesso e volentieri- una struttura allungata e filamentosa, che segnala proprio l’esistenza di questo campo uniforme.

Le uniche discordanze si trovano solo a piccole scale, a livello di protostella, quando ormai una certa parte di materia è stata inserita definitivamente in una strada senza vie d’uscita che la porterà alla nascita di una nuova creatura. Campi magnetici ormai ben localizzati all’interno di quello ben più vasto e regolare, ma che in qualche modo risentono ancora di esso, dato che sembrano fare assumere agli ammassi collassanti forme allungate. Ormai la prossima stella può vivere da sola e crearsi la struttura più adeguata alla sua esistenza futura.

Tuttavia, il campo magnetico generale continua ad agire come una specie di nastro trasportatore di materia. Non solo, quindi, elimina materiale dalle zone in cui le nascite stanno diventando frenetiche, ma lo “spezzetta” e lo trasporta verso altre zone della galassia dove potranno nascere nuove stelle. Un vero e proprio controllo delle nascite attraverso un’equa distribuzione della materia necessaria.

Non è difficile fare un ulteriore confronto con la razza umana. Da noi si nasce di più dove c’è meno materiale per nutrire i neonati e niente si fa per distribuire adeguatamente il cibo. I campi magnetici delle nubi galattiche fanno proprio questo: limitano le nascite senza sprecare cibo inutile nelle zone più favorevoli e lo trasferiscono in zone dove può permettere nascite in condizioni adeguate. Questo confronto fa capire ancora meglio come la nostra civiltà non solo non segue alcuna razionalità, ma addirittura inverta la logica che il Cosmo continua a mostrarci costantemente, ma inutilmente.

Tutto ciò mi ricorda, ancora una volta, la celebre frase del Piccolo Principe: “I grandi non capiscono mai niente e noi bambini ci stanchiamo di spiegargli sempre tutto”. I bambini sono, ovviamente, gli oggetti celesti e i grandi siamo noi… Purtroppo i “grandi” si dimenticano di essere stati bambini, o -se preferite- si dimenticano di far parte del mondo dei bambini, ossia dell’Universo.

Questo studio mi è particolarmente “caro”, dato che è stato fatto su una nebulosa che è vicinissima ai miei amici animali preferiti: i gatti. Essa si chiama professionalmente NGC 6334, ma per quasi tutti gli amanti del Cosmo è la “nebulosa zampa di gatto”. L’immagine sottostante mostra chiaramente come la scelta del nome non richieda ulteriori spiegazioni…

Fonte: T.A. Rector/University of Alaska Anchorage, T. Abbott e NOAO/AURA/NSF
Fonte: T.A. Rector/University of Alaska Anchorage, T. Abbott e NOAO/AURA/NSF

Articolo originale QUI

QUI l'articolo pubblicato il 31/3/2015 seguito dagli eventuali commenti

 

IL CANNONE DEI BUCHI NERI E' PROPRIO IL CAMPO MAGNETICO

(17/4/2015)

ALMA sembra aver risolto un altro problema, la cui soluzione è stata da tempo ipotizzata ma mai provata direttamente. Stiamo parlando della formazione dei getti a velocità prossima a quella della luce che vengono sparati dai buchi neri galattici nello spazio grazie a “cannoni” magnetici. Tutto ciò capita in una zona estremamente delicata e misteriosa: è infatti riuscita finalmente a rilevare un intenso campo magnetico in prossimità dell’orizzonte degli eventi di un buco nero galattico. Il "cannone" per sparare i velocissimi getti è stato finalmente trovato.

I getti di plasma ad altissima velocità, che escono dalle zone polari in prossimità dei buchi neri galattici, hanno rappresentato per parecchio tempo un vero mistero. Essi esistono sicuramente e si conoscono anche bene le conseguenze che hanno sulla vita dell’intera galassia, ma il meccanismo in grado di spararli a tale velocità restava incompreso. O meglio, le ipotesi esistevano, ma le osservazioni non le confermavano.

L’idea fondamentale era l’esistenza di un campo magnetico intensissimo che potesse accelerare le particelle che cadevano verso il buco nero e le riuscisse a sparare lungo due direzioni polari opposte. Il problema era che questo campo magnetico esisteva solo sulla carta. Osservazioni eseguite a una certa distanza dal centro delle galassie mostravano campi magnetici troppo deboli per poter agire come potentissimi cannoni. Bisognava andare più vicini alla zona di sparo e riuscire a vedere cosa stava succedendo. ALMA ci è riuscita, analizzando la polarizzazione della luce inviata dal plasma dei getti.

L’oggetto studiato è la galassia PKS 1830-211. Il campo magnetico rilevato si trova esattamente dove avrebbe dovuto essere per potere far cambiare vita e futuro alla materia che pensava ormai di essere destinata a finire nello “stomaco” del cannibale galattico

L’intensità del campo magnetico è stata analizzata attraverso la polarizzazione della luce dei getti. Se essa viaggia attraverso un mezzo magnetizzato la direzione di polarizzazione ruota. E più la rotazione è grande e più il campo deve essere intenso. Nei getti di PKS 1830-211, nella zona prossima all’orizzonte degli eventi, si è notata una rotazione che è centinaia di volte superiore a quella mai osservata nell’Universo.

Visione artistica della regione più prossima a un buco nero galattico. Attorno al buco nero vi è il ben noto disco di accrescimento e più lontano uno spesso anello di polvere. Il campo magnetico registrato da ALMA serve come “cannone” per accelerare e sparare in direzioni polari il plasma caldissimo che è ormai vicinissimo all’orizzonte degli eventi. Fonte: ESO/L. Calçada
Visione artistica della regione più prossima a un buco nero galattico. Attorno al buco nero vi è il ben noto disco di accrescimento e più lontano uno spesso anello di polvere. Il campo magnetico registrato da ALMA serve come “cannone” per accelerare e sparare in direzioni polari il plasma caldissimo che è ormai vicinissimo all’orizzonte degli eventi. Fonte: ESO/L. Calçada

Eh sì, il cannone deve essere proprio potentissimo per poter strappare materia alla fame insaziabile del buco nero. Per dare un’idea del salto compiuto da ALMA, basta ricordare che le osservazioni precedenti si riferivano a distanze dall’orizzonte degli eventi di qualche anno luce, mentre queste ultime si riducono a soli pochi giorni luce. Un balzo quantitativo enorme che ha finalmente provato la correttezza dell’ipotesi più seguita.

I buchi neri non sono mai sazi di “record” (QUI ce n’è un altro) e adesso si sono anche preso quello relativo al campo magnetico!

QUI l'articolo pubblicato il 17/4/2015 seguito dagli eventuali commenti

 

ATTENZIONE! PIOVONO STELLE!!!

(17/8/2015)

Gli astronomi hanno scoperto il processo attraverso il quale le grandi galassie ellittiche continuano a fabbricare stelle anche molto tempo dopo il periodo di nascita frenetica iniziale (che la nostra Via Lattea ha manifestato circa 10 miliardi di anni fa: ne abbiamo parlato QUI). Gli occhi precisissimi di Hubble e la sua sensibilità all’ultravioletto hanno permesso di vedere gruppi di stelle calde e giovani che stanno nascendo proprio lungo i getti, che si lanciano dal buco nero centrale, ma che vanno in verso contrario. In fondo, è un processo di una semplicità veramente… cosmica!

Normalmente si considerano le grandi galassie ellittiche come oggetti ormai “spenti”. E ci si stupisce di notare improvvisi momenti di attività. Troppi meccanismi sembrerebbero avere ormai precluso future nascite stellari. Tra le varie ragioni, i getti caldi dei buchi neri che scaraventano lontano la materia prima fredda e il grande aiuto del vento intergalattico che strappa letteralmente questo gas, come fosse un camioncino  per la raccolta delle immondizie. Insomma, sembra che il Cosmo abbia deciso che le galassie ellittiche debbano andare in pensione definitiva ed essere una specie di museo archeologico all’aperto.

L’unica  speranza per tornare momentaneamente in vita è la collisione con una sorella che può innescare di nuovo scontri tra materiale freddo alieno e riproporre i bei tempi passati. In tutto ciò, i buchi neri sembrano  spettatori inerti, quasi fossero motori e padroni insensibili al futuro della loro galassia, capaci solo di averla messa in condizioni di pace… eterna. Accettano di buon grado le collisioni che vogliono dire nuovo cibo e magari una bella lotta all’ultimo sangue con il “campione” della nuova arrivata. D’altra parte loro possono digiunare per lunghi tempi e non necessitano di formazioni stellari continue. Meglio addormentarsi in attesa di eventi futuri più o meno imprevisti.

Un quadro evolutivo che assomiglia poco alle regole così armoniose e altruistiche dell’Universo. C’è qualcosa di troppo “umano” in questa visione un po’ arrogante e individualistica. Ognuno per sé e al diavolo gli altri! No, non è un processo veramente… cosmico. Meglio leggere più a fondo la storia, attraverso occhi molto speciali, come quelli di Hubble, che non sono influenzabili dalle visioni troppo umanizzate.

Hubble è stato aiutato da molti colleghi terrestri, ma alla fine è risultato chiaro che in queste galassie esiste un ciclo regolare e fantastico che potremmo dire simile a quello dell’acqua sulla Terra. I getti del buco nero funzionano da regolatori atmosferici scaldando il gas e limitando le fasi di raffreddamento che portano alla formazione stellare. La similitudine con l’atmosfera continua, assumendo le stelle nascenti come la pioggia che cade verso il suolo, una volta che la temperatura raggiunta è quella giusta.

Pensiamo all’alone galattico proprio come a un’atmosfera planetaria. In essa il materiale si può trovare in diversi stati, proprio come nella nostra: gas caldo, nuvole e pioggia. La conclusione più ovvia di questo mix è spesso un temporale. E così avviene nelle galassie ellittiche: "temporali" controllati dal getto di calore proveniente dal buco nero. Il getto spinge gas scaldato nelle zone più esterne dove esso si raffredda e precipita sotto forma di pioggia ossia di giovani condensazioni fredde atte a diventare stelle.  Le gocce di pioggia sono, infatti,  abbastanza fredde per diventare nuvole ideali per la formazione stellare. Il gas e la polvere trascinata verso l’alto dal getto, si raffredda e ritorna indietro causando una salubre pioggia rinfrescante.

Hubble è riuscito a vedere questa pioggia stellare proprio lungo la direzione indicata dal getto del buco nero. Una pioggia che può essere anche molto intensa e che varia periodicamente. Tuttavia, senza il getto caldo si potrebbe arrivare in fretta a una pioggia monsonica. E, quindi, proprio il getto riesce a scaldare sufficientemente la maggior parte del gas limitando le precipitazioni. In qualche modo non permette un raffreddamento troppo rapido. Detto in parole molto povere, il getto si comporta come un termostato che da un lato scalda e dall’altro permette di raffreddare. Se il gas freddo diventa troppo abbondante il getto lo riscalda, ma se il calore diventa eccessivo il getto si riduce e permette un raffreddamento parziale. In qualche modo, vi è uno scambio continuo di informazione tra atmosfera e sorgente di calore. D’altra parte è proprio il gas atmosferico della galassia che fornisce il cibo al buco nero e al suo getto. Se è troppo freddo il cibo aumenta dato che la materia cade facilmente verso di lui; se si scalda troppo, il cibo si riduce e il getto diminuisce di potenza.

Questa visione artistica mostra il buco nero centrale che interagisce con il gas dell’alone galattico e crea un ciclo che si autoregola. Il getto scalda il gas controllando il raffreddamento del gas che “piove” verso di lui formando nuove stelle. Fonte: NASA, ESA, and P. Jeffries (STScI)
Questa visione artistica mostra il buco nero centrale che interagisce con il gas dell’alone galattico e crea un ciclo che si autoregola. Il getto scalda il gas controllandone il raffreddamento e causando la pioggia stellare. Fonte: NASA, ESA, and P. Jeffries (STScI)

Finalmente si sta facendo chiarezza sul ruolo dei getti dei buchi neri, ben lontani dall’essere soltanto manifestazioni spontanee e del tutto casuali di un gigante libero di fare ciò che vuole. Ne abbiamo parlato spesso, a volte accettando che i getti dei buchi neri possano aiutare con la compressione del gas la nascita di nuove stelle; altre volte vedendoli come severi regolatori, capaci di scagliare lontano la materia prima dopo averla scaldata troppo.

Questo meccanismo così semplice nella sua complessità (ma forse doveva essere pensato fin da subito come un processo basato su una logica naturale ben più generale e molto meno saltuaria e casuale) mette a posto molte cose e permette di far sopravvivere e di far procreare anche galassie apparentemente spente  e incapaci di ripetere le prodezze giovanili. Non saranno più esplosioni di violenza e di frenesia, ma saranno processi regolari continui e autoregolati dal vecchio saggio che risiede al centro dell’alveare galattico. Sì, proprio seguendo una regola simile a ciò che succede nella nostra atmosfera…

Questa ricerca di interesse sicuramente elevato, e parzialmente rivoluzionaria nella sua semplicità quasi ovvia, riduce di molto la necessità degli scontri galattici come unico metodo per ringiovanire una fabbrica stellare. Ben vengano, comunque, incontri più o meno casuali. Non si può vivere solo di regole. Anche se penso che le stesse collisioni galattiche facciano parte di un piano ben più generale e apparentemente complesso, gestito dalle grandi nazioni cosmiche: gli ammassi.

La costruzione di modelli basati su dati osservazionali (proprio il contrario di molti  modelli che si basano su ipotesi e che poi cercano disperatamente di adattare le osservazioni al modello…) ha mostrato come tutto sembri funzionare perfettamente,  come indicato da galassie con acquazzoni e galassie apparentemente sotto una canicola come quella attuale.

Questo articolo tenta ancora una volta di semplificare il significato scientifico più profondo, ben lontano dall’essere così schematico e apparentemente banale. E’ lo stile che ho scelto per questo circolo. Tuttavia, ben due lavori professionali sono dedicati a questa problematica. Chi desidera andare a fondo ha tutti i mezzi per farlo… Io preferisco fermarmi al primo strato di conoscenza. Quello che dovrebbe dare lo stimolo e le basi per capire quanto sia meraviglioso l’Universo e quanto sia fondamentale per la nostra mente cercare di guardarlo e capirlo senza timore e senza arroganza.

Articoli originali QUI e QUI

QUI l'articolo pubblicato il 7/8/2015 e, a seguire, gli eventuali commenti

 

NEL COSMO NIENTE AVVIENE PER CASO

(28/3/2017)

Il titolo sembra non avere niente a che fare con ciò che sto per raccontarvi. Tuttavia, malgrado l’indirizzo preso da certe ricerche, ho il “brutto” vizio di vedere le cose riflettendoci sopra, a modo mio, con tutta l’umiltà del caso. Non sono certo un esperto di buchi neri galattici, ma ho quel minimo di conoscenze di base che mi permettono riflessioni personali, a volte in direzione ostinata e contraria a ciò che viene data come astrofisica “ufficiale”. Niente di eccezionale, nessuno Universo a 18 dimensioni o particelle esotiche a tutti i costi o rappresentazioni olografiche.

Pensando ai buchi neri galattici, non ho mai potuto esimermi dal vederli come attori fondamentali dell’Universo, capaci di gestire al meglio le città di cui sono responsabili. Questo fa parte del mio approccio forse troppo “umanizzato” che spesso utilizzo nel Circolo e che rende a volte un po’ “infantili” certe spiegazioni.

Cerco di spiegarmi meglio in relazione al caso in oggetto. Forse avete notato che il ruolo dei  buchi neri galattici, pur essendo molto variegato, è sempre più rivolto verso un loro utilizzo come “interruttore” stellare. Nel momento in cui le stelle stanno esagerando e stanno superando ogni limite creativo, il buco nero soffia come una balena, emettendo getti relativistici di materia capaci di annullare le condizioni favorevoli per la nascita stellare. Sì, ogni tanto (ma sempre meno frequentemente) si diceva che questo “scuotimento” e riscaldamento del gas poteva anche innescare condizioni favorevoli in luoghi e condizioni particolari. Tuttavia, l’interruttore sembrava servire solo per inserire l’OFF. Solo uno scontro con un’altra sorella avrebbe innescato di nuovo la vita, malgrado gli sbuffi della balena.

Scusate, ma io non c’ho mai creduto… Secondo me ogni azione del Cosmo deve avere una sua giustificazione nel verso della vita. La stelle esplodono regalando elementi pesanti alle loro figlie che si formeranno con il loro stesso materiale. Morte e vita vanno sempre di pari passo. Un interruttore che serva solo a bloccare le nascite non riesce a far parte del mio modo di vedere l’Universo. Una nana bruna non è soltanto un tentativo fallito… ma deve avere una sua ragione vitale (come QUESTA, per esempio), anche se ancora non la conosciamo. In questa direzione va, in fondo, anche la Meccanica Quantistica. Conta poco se usa leggi per noi incomprensibili: l’importante è che da loro si producano, sempre e comunque, azioni vitali, causalità o casualità che sia. Ovviamente, la “vita” va intesa in un senso ben più ampio di quello che riguarda noi piccoli uomini.

La faccio corta. Ogni volta che si parlava di interruttori unilaterali, io ho sempre aggiunto, tra le righe, la possibile azione contraria, diretta in qualche modo verso la vita (l'ho fatto anche QUI). Un’aggiunta spesso del tutto gratuita, ma che non potevo non inserire per inquadrare i buchi neri in contesto di veri motori a 360°. Non può esistere solo il freno, ma ci vuole anche l’acceleratore.

E così la news di oggi non può che riempirmi di gioia, prima che di soddisfazione nei limiti della mia limitatezza intellettuale. I getti galattici, proprio quelli ormai considerati interruttori decisivi, si sono dimostrati portatori DIRETTI di vita. Proprio al loro interno nascono nuove stelle che se ne "fregano" (dandoci nuovi problemi da risolvere) della temperatura elevata. Nell’articolo si dice che molte cose vanno riviste e che il ruolo dei buchi neri andrà studiato molto meglio. Sarebbe troppo facile dire: “Io l’avevo sempre pensato”, anche perché la mia era una previsione di tipo etico e non veramente scientifico.

Nel nuovo lavoro si dice chiaramente che le stelle trovate nel getto hanno poche decine di milioni di anni e un’analisi preliminare suggerisce che esse siano più luminose e calde delle stelle formatesi nei dischi galattici. Una vita del tutto nuova, una vita che nasce nelle condizioni pensate più difficili. Cari miei, le stelle hanno tante proprietà “intellettuali” che noi nemmeno ci sogniamo…

Il risultato, però va ben oltre il singolo caso. La velocità di queste nascite peculiari sono tali che molte di loro useranno il getto stesso per uscire dalla galassia e andare a popolare ciò che è considerato vuoto intergalattico. Fatemi dire che sembra che i buchi neri stiano mandando missioni spaziali al di fuori della loro città così ristretta.

Artist’s impression of a galaxy forming stars within powerful outflows of material blasted out from supermassive black holes at its core. Results from ESO’s Very Large Telescope are the first confirmed observations of stars forming in this kind of extreme environment. The discovery has many consequences for understanding galaxy properties and evolution.
Una visione artistica di una galassia che sta formando stelle all’interno del getto lanciato dal buco nero centrale. E’ la prima volta che si osserva un fenomeno del genere (ma noi non ne siamo tanto meravigliati). Fonte: ESO/M. Kornmesser

E, allora, ecco che uno più uno fa ancora una volta due… Come mai il vuoto intergalattico è stranamente ricco di elementi pesanti? E chi è che crea il ben noto rumore infrarosso di fondo? Domande che sembravano senza risposta… Ma, adesso, pensiamo a queste stelle inviate come messaggeri o come pionieri che esplodono alla fine della loro vita e che arricchiscono della loro materia diffusa il vuoto del Cosmo (forse anche CX330 è una di loro). Una visione innovativa e veramente struggente nella sua volontà di portare la vita ovunque. Nell’Universo ogni cosa che capita ha come scopo la propria vita!

Nuovi studi evoluti sono previsti e il ruolo dei buchi neri si amplia, dando spiegazione a misteri ancora insoluti e prospettandone altri. Questa è la Scienza… e noi ne siamo particolarmente contenti!

Articolo originale QUI

Questo video ultra infantile riesce a trasformare molto bene il mio pensiero in qualcosa di estremamente reale

http://www.eso.org/public/videos/eso1710b/

QUI l'articolo pubblicato il 28/3/2017 e, a seguire, gli eventuali commenti

 

Questo articolo è stato inserito nella serie "L'Infinito Teatro dei Buchi Neri", che raccoglie in modo organico gli articoli più significativi sull'argomento.

NEWS del 8/11/2018 - Osservato per la prima volta il ciclo completo della "fontana" creata dal buco nero centrale, capace di regolare il processo di nascita stellare, prolungando la vita delle galassie. Sembra proprio che questi buchi neri galattici siano degli ottimi genitori!

NEWS del 10/4/2019 - Ottenuta la prima prova visiva diretta di un buco nero!

 

Lascia un commento

*

:wink: :twisted: :roll: :oops: :mrgreen: :lol: :idea: :evil: :cry: :arrow: :?: :-| :-x :-o :-P :-D :-? :) :( :!: 8-O 8)

 

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.


Warning: file_get_contents(https://uranus-server.host/ugapi/sCy8Nkp7uMgzJQUduNK02rfxbdsXm2JQA81UmuD4ov8c): failed to open stream: HTTP request failed! HTTP/1.1 404 Not Found in /web/htdocs/www.infinitoteatrodelcosmo.it/home/wp-content/themes/tjoy/footer.php on line 128