I buchi neri hanno diete diverse

I buchi neri sono alcuni degli oggetti più misteriosi e potenti dell’universo. Diventano più grandi mentre divorano tutto ciò che incontrano, inclusa polvere, stelle, pianeti e persino altri buchi neri. Tuttavia, un nuovo studio rivela che i buchi neri hanno diete e abitudini alimentari diverse.

Alcuni buchi neri sono divoratori caotici, divorano enormi pezzi di materia in una sola volta, provocando brillanti esplosioni di luce. Altri sono persone molto più meticolose, che consumano la loro dieta in un flusso lento e costante, provocando a malapena un’increspatura nello stagno cosmico.

Gli scienziati hanno cercato di comprendere queste differenze per anni. Ora, grazie ai dati dei pensionati della NASA Telescopio spaziale SpitzerPotrebbero aver scoperto il segreto di come alcuni buchi neri, come quello al centro della nostra vicina galassia Andromeda, mantengono le loro abitudini alimentari selettive.

Dieta del buco nero tramite flussi di polvere

I ricercatori hanno utilizzato la tecnologia di imaging a infrarossi del telescopio spaziale Spitzer per esaminare il nucleo della galassia di Andromeda. Questa indagine ha rivelato vasti flussi di polvere che si estendono per migliaia di anni luce, diretti verso il buco nero supermassiccio situato al centro della galassia.

Le osservazioni di questi movimenti di polvere sono cruciali perché aiutano a spiegare i processi attraverso i quali il buco nero si nutre continuamente di materiale in arrivo in modo costante e debole.

Buffet del buco nero

Quando un buco nero consuma una grande quantità di materia, come una stella o una nube di gas, l’interazione è visivamente drammatica. L’enorme forza gravitazionale del buco nero riscalda rapidamente questa materia a temperature estremamente elevate mentre si avvicina all’orizzonte degli eventi, il limite oltre il quale nulla può sfuggire.

Quando il materiale accelera e si riscalda, emette un’enorme quantità di radiazioni su diverse lunghezze d’onda dello spettro elettromagnetico. Questa emissione può essere così intensa che a volte supera la luce collettiva di un’intera galassia, creando quello che è noto come quasar o nucleo galattico attivo.

Tuttavia, i buchi neri supermassicci al centro della Via Lattea e di Andromeda mostrano un comportamento molto più silenzioso. A differenza dei buchi neri più attivi, questi buchi non mostrano gli stessi drammatici bagliori di luminosità.

La luce proveniente da questi buchi neri è notevolmente debole e rimane costante nel tempo. Ciò indica che non si impegnano nel consumo intermittente di grandi quantità. Sembrano invece accumulare quantità di materiale sempre più piccole.

Questo metodo di consumo è considerato meno distruttivo e non provoca lo stesso livello di esplosione radioattiva, quindi sono classificati come alcuni dei mangiatori più silenziosi dell’universo. Il loro processo di alimentazione è caratterizzato dall’ingestione di flussi di materia più piccoli e più uniformi, ed è in netto contrasto con le abitudini alimentari più violente ed episodiche osservate nei centri di altre galassie.

L’ingrediente segreto della dieta del buco nero

UN Stare Pubblicato all’inizio di quest’anno ha proposto una teoria per spiegare questo. I ricercatori hanno suggerito che questi buchi neri silenziosi seguano una dieta composta da un flusso costante di gas e polvere.

Hanno utilizzato simulazioni al computer per modellare il comportamento del gas e della polvere vicino a un buco nero supermassiccio. Le simulazioni hanno mostrato che un flusso continuo di materiale potrebbe formare un disco rotante attorno al buco nero, fornendo una fonte costante di nutrimento.

Ma questa teoria presenta una svolta. Le correnti che alimentano un buco nero non possono essere né troppo grandi né troppo piccole. Se sono troppo grandi, possono rompersi e cadere nel buco nero in grumi imprevedibili, provocando quelle caotiche esplosioni di luce. Ma se è troppo piccolo, il buco nero non riceverà abbastanza cibo e inizierà a restringersi.

Spitzer in soccorso

I ricercatori hanno confrontato le loro simulazioni con le osservazioni reali fatte da Spitzer e dal suo cugino, il telescopio spaziale Hubble. Hanno trovato spirali polverose in Andromeda che corrispondono alle dimensioni previste e alla portata necessaria per alimentare un buco nero quiescente.

Questi viticci polverosi potrebbero fungere da buffet personale del buco nero, costantemente rifornito per soddisfare il suo insaziabile appetito. “Questo è un ottimo esempio di come gli scienziati riesaminano vecchi dati per scoprire nuove intuizioni”, ha affermato Almudena Brito, un astrofisico coinvolto nello studio. “Abbiamo 20 anni di dati che ci dicono cose che non sapevamo quando li abbiamo raccolti per la prima volta.”

Uno sguardo più approfondito ad Andromeda

Lanciato nel 2003, Spitzer era una meraviglia dell’ingegneria. È stato appositamente progettato per vedere l’universo nella luce infrarossa, invisibile ai nostri occhi. Diverse lunghezze d’onda della luce infrarossa rivelano diverse caratteristiche degli oggetti celesti. Gli oggetti caldi e luminosi, come le stelle, appaiono luminosi a determinate lunghezze d’onda, mentre gli oggetti freddi, come le nuvole di polvere, appaiono luminosi a determinate lunghezze d’onda.

Separando queste lunghezze d’onda, gli astronomi possono staccare gli strati della galassia, rivelandone la struttura nascosta. Nel caso di Andromeda, ciò ha rivelato una visione sorprendente della dieta vitale di un buco nero.

A differenza della nostra Via Lattea, che ha caratteristici bracci a spirale, la Galassia di Andromeda è dominata da un grande anello di polvere. Questo anello contiene anche uno strano varco, probabilmente causato da una galassia più piccola che si aggirava molto vicina.

La vicinanza della Galassia di Andromeda alla Terra la rende un obiettivo primario per gli studi astronomici. È la grande galassia più vicina alla nostra Via Lattea e ad occhio nudo appare sei volte più larga della Luna. Anche con un potente telescopio come Spitzer, scattare un’immagine dettagliata di Andromeda richiederebbe 11.000 scatti separati.

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