Dic 1

Fontane o ciambelle? Tutte e due **

Ne abbiamo parlato tante volte e sembrava ormai tutto chiaro (o quasi). I buchi neri galattici non mangiano tutto e subito, ma sistemano il loro futuro cibo lungo un anello o disco o ciambella (come preferite) che li circonda ruotando velocemente. Ma è veramente tutto così semplice e ... statico?

Semplificando di molto la situazione, vediamo di riassumere le idee che ormai sembravano assodate. Quando del materiale passa troppo vicino a un buco nero è costretto ad essere catturato e inizia a cadere verso di lui a velocità sempre più alta. Chiamiamolo campo gravitazionale o deformazione spaziotemporale, ma il succo è lo stesso: il destino di quella materia è segnato e servirà come pasto del buco nero. No, nessun cannibalismo, ma solo necessità di nutrirsi per svolgere al meglio il suo lavoro fondamentale per l'evoluzione della sua galassia. L'Universo vicino a noi deve fare lo stesso: i predatori devono cibarsi di altri animali; gli erbivori divorano la vegetazione; la stessa vegetazione si ciba di molecole di zucchero gestite dall'energia solare e da quel diavolo buono che è l'anidride carbonica. Poco male, in fondo... dato che alla fine tutto torna a nuova vita...

La materia che sta cadendo verso il buco nero (o, meglio, verso il suo orizzonte degli eventi) non viene subito ingoiata, ma, a seconda della velocità con la quale arriva e la sua direzione, si mette a ruotare attorno al'affamato motore galattico, in attesa di venire prescelta per il prossimo banchetto. In quell'attesa, c'è anche chi riesce a fuggire, sfruttando la velocità e torna a vivere come gas e polvere galattica. Tuttavia, resta il fatto che buona parte della ciambella rimane al suo posto, formando qualcosa di apparentemente abbastanza rigido, ormai conscio del proprio futuro. Cadendo verso l'orizzonte degli eventi, però, la temperatura cresce sempre di più e la parte più interna può venire letteralmente scagliata verso l'alto e il basso (indichiamoli così...) lungo l'asse di rotazione del disco. Stiamo palando dei famosi getti, strumenti regolatori delle nascite stellari. Da un lato la loro alta temperatura blocca le nascite che devono utilizzare materia non troppo calda, ma, dall'altra, quando cominciano a raffreddarsi entrano di nuovo in circolo e possono aiutar in prima persona le future nascite stellari, comprimendo e agitando nuvole un po' apatiche. Un'opera eccezionale di morte e di vita secondo regole perfettamente regolate da quel buco nero così utile e paziente.

Ma torniamo alla nostra ciambella... Siamo sicuri che si formi attraverso il materiale che arriva dall'esterno e che poi si sistemi quasi con rigidità  militaresca secondo una struttura ben definita' No, non è così... e la materia non è un battaglione di soldati pronti a seguire una regola rigida e ripetitiva. No, l'Universo è anche tanta fantasia e movimento, tanto movimento. Ed ecco, allora, che, studiando con il solito vecchio amico ALMA che non tradisce mai il cuore di una galassia piuttosto vicina (14 milioni di anni luce) si è visto che la ciambella si origina in modo ben più movimentato e caotico. Vi sono in pratica tre azioni che si svolgono nei pressi dell'orizzonte degli eventi: la materia che cade verso il buco nero, i getti che scagliano la materia verso l'alto e il basso e... una parte di questi getti che si raffredda molto in fretta e che ripiomba verso il basso mischiandosi con la materia in arrivo verso l'orizzonte. La figura che segue mostra bene la situazione.

Fonte: NAOJ
Fonte: NAOJ

Non una ciambella costruita direttamente, ma una ciambella che si forma nell'interazione tra gas che arriva direttamente e gas apparentemente fuggito, ma che preferisce  ritornare verso  la zona da cui era partito. Una vera e propria fontana che continua a riciclare la stessa acqua anche quando non gli si fornisce nuova acqua. Quest'ultima ha dato l'avvio per una struttura estremamente dinamica.  Non un disco, quindi, statico, ma una ciambella che si forma nel continuo ciclo di materia che torna a casa.

Un modello (visto di taglio) delle traiettorie del gas che entra, scappa e ridiscende, formando la fontana galattica. Fonte: Wada et al.
Un modello (visto di taglio) delle traiettorie del gas che entra, scappa e ridiscende, formando la fontana galattica. Fonte: Wada et al.

Una fontana che permette al cibo futuro di trascorrere in modo molto movimentato l'attesa di entrare nelle fauci di un mostro tutt'altro che cattivo.

Insomma, se voleste mangiare una ciambella (un "donut" americano) galattico, lo sentireste vibrare violentemente nella vostra mano in un ciclo continuo di rotazione della "pasta" che state per mangiare.

Mamma mia, caro Universo, sei proprio fantastico e c'è ancora tanta gente che preferisce guardare solo per terra o nelle proprie tasche più meno virtuali...! Loro sì che si meriterebbero un bel riscaldamento globale...

ALMA image of the gas around the supermassive black hole in the center of the Circinus Galaxy. The distributions of CO molecular gas and C atomic gas are shown in orange and cyan, respectively. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Izumi et al.
L'immagine ripresa da ALMA del gas sistemato attorno al buco nero della galassia Circinus. In essa si possono analizzare le distribuzioni della molecola di CO (colore arancio) e dell'atomo di C (color ciano). Fonte: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Izumi et al.

Articolo originale QUI

 

 

2 commenti

  1. Mario Fiori

    Grande come sempre, ciambelle digerite che però formano vita insomma ...altre ciambelle :mrgreen:

  2. in realtà, quelle digerite non tornano fuori... il rimescolamento si ha solo fuori dall'orizzonte

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