Giorno: 24 Maggio 2007

Alcuni astronomi si sono dedicati ad una indagine piuttosto difficile: la caccia ai buchi neri espulsi dal centro delle loro galassie! In realtà, taluni dubitano perfino che la ricerca abbia un obiettivo “esistente”, visto che sappiamo che un buco nero deve “rubare” materia da un disco di accrescimento, per emettere (sia pure indirettamente) radiazione luminosa, e dunque poter essere individuabile dai ricercatori.

Tuttavia…

…se il buco nero viene espulso dalla sua galassia e gettato negli “spazi aperti”, c’e’ da chiedersi se il disco di accrescimento possa andar via con lui, o piuttosto se rimane indietro…

Adesso arrivano dei nuovi calcoli, da parte del teorico Avi Loeb (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), che danno ai “cacciatori di buchi neri”, ragionevoli speranze che la loro ricerca possa avere dei frutti. Loeb ha mostrato, infatti, come in genere un buco nero espulso dal centro di una galassia, possa ben portare con se anche il suo disco di accrescimento, e dunque rimanere “alimentato” e visibile anche per diversi milioni di anni.

“La materia nel disco (di accrescimento) ruota intorno al buco nero molto più velocemente del valore tipico della velocità di espulsione del buco nero stesso.Questo implica che la materia sia così strettamente legata che può seguire il buco nero come un gregge di pecore segue il pastore”, ha detto Loeb al proposito.

Nello scenario esaminato da Loeb, due galassie entrano in progressiva collisione e alla fine si fondono. Allora i buchi neri ruotanti, di grande massa, presenti al centro delle rispettive galassie, si fondono, emettendo fasci di radiazione gravitazionale in particolari direzioni. Le simulazioni al computer mostrano come il momento netto trasportato dalla radiazione fornisce al buco nero risultante una forte spinta nella direzione opposta al fascio di radiazione gravitazionale. In questo modo, il buco nero può acquisire una velocità considerevole, tale da permettergli di traversare una intera galassia nel tempo (cosmologicamente assai breve) di appena dieci milioni di anni…!

CfA Press Release

L’evento di scoppio di un lampo gamma è noto per la sua grande quantità di energia rilasciata, tanto da essere considerati uno dei fenomeni astrofisici più “energetici” in senso assoluto. L’energia viene usualmente rilasciata per un tempo molto breve, poiché i lampi gamma sono eventi molto rapidi. Ora però sembra che il satellite Swift della NASA abbia trovato evidenze di come alcuni lampi possono rimanere attivi anche per diversi minuti, se non addirittura ore…

La esatta natura dei lampi gamma (“gamma ray burst”) è rimasta un mistero per l’astronomia fino ai tempi più recenti. La quantità di energia rilasciata ha sempre intrigato gli astronomi, stimolandoli nella ricerca della esatta natura fisica di tale fenomeno, che può rilasciare in breve tempo una energia comparabile a quella fornita dal Sole nell’intero arco della sua esistenza. Ora si ritiene che essi siano originati da un tipo particolare di evento di supernova, quando il nucleo di una stella di grande massa collassa a formare un buco nero oppure una stella di neutroni (a seconda della massa della stella). In tale scenario, si forma un disco gassoso intorno al nucleo centrale, e i forti campi magnetici presenti concorrono ad incanalare il meteriale in una coppia di fasci che si dipartono dal buco nero, ad una velocità pari quasi a quella della luce.

Una illustrazione “artistica” di un lampo gamma. Crediti: NASA

Alcune osservazioni preliminari condotte dal satellite Swift della NASA hanno trovato che i lampi gamma si originano perlopiù alcuni minuti, od anche ore, dopo i corrispondenti lampi in banda X, a durata molto breve. Tali lampi ci suggeriscono che l’oggetto che ha creato il ampi gamma sia ancora attivo, in realtà, dopo il flash iniziale. Sembra proprio, alla luce di queste osservazioni, che invece di consumare tutto il “propellente” a disposizione in un singolo grande “scoppio” di grande energia, si debba invece pensare ad una caduta progressiva di materiale all’interno del buco nero, quasi ad “ondate”. Ogni volta che arriva l’ondata di materia sul buco nero, essa viene trasformata in energia e il buco nero emette un torrente di radiazione in banda X. Il fenomeno prosegue fino ad esaurimento completo del materiale…

NASA Press Release