Ubi maior minor cessat

Astri & particelle
di Roberto Battiston
Professore ordinario di fisica sperimentale all’Università di Perugia
www.robertobattiston.it
Ubi maior minor cessat
Un buco nero molto attivo al centro di una galassia disturba la formazione stellare
NASA, ESA e Hubble Heritage Team STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration
L’
universo è pieno di galassie, ogni galassia è pie- galassia: l’attività dei buchi neri non è eguale nel tempo, non sona zeppa di stelle che gravitano pericolosamen- lo perché nella fase iniziale della loro formazione sono molto mete attorno a mostruosi buchi neri perennemente no attivi, ma anche perché nel corso della vita la loro attività può
affamati di materia. A prima vista, tutto è in per- variare sostanzialmente. Per esempio, studiando la stessa correlafetto equilibrio, ma la nostra vista è corta. I tempi zione nelle galassie più vecchie, vale a dire quelle a basso redshift,
scala con cui buchi neri e stelle si evolvono sono talmente lunghi quindi vicine alla nostra, si è osservato che il tasso di produzione
che molto rimane ancora da capire sui loro processi di formazio- di nuove stelle è più basso indipendentemente dal tasso di attivine. Per esempio, ci sfugge come sia possibile creare, nei pochi mi- tà del nucleo galattico, come se, dopo un certo tempo, l’attività del
liardi di anni dopo il big bang, buchi neri supermassicci con mi- buco nero unita all’evoluzione stellare svuoti la galassia del mateliardi di masse solari.
riale necessario per la generazione di nuove stelle.
Alcune cose interessanti però iniziano a vedersi, come la comQueste osservazioni danno un’indicazione della complessità
petizione tra la nascita delle stelle e le dimensioni e lo fase di cre- dell’evoluzione delle strutture presenti nel cosmo, arricchendo la
scita del buco nero centrale. Studiando i nuclei galattici attivi, un
tipo di galassie caratterizzate da
buchi neri supermassicci, è stato
infatti possibile stabilire che sono sterili, nel senso che al loro
interno che nascono molte meno stelle.
Per questo tipo di ricerche è
necessario osservare le galassie con diversi tipi di luce, utilizzando allo stesso tempo potenti telescopi a raggi X come
XMM-Newton e Chandra e raffinati telescopi all’infrarosso come
Herschel. I voraci buchi neri fanno fare alla materia che cade al
loro interno tali e tante capriole
da risultare circondati da un alone luminoso di raggi X, tanto più
intenso quanto più il buco nero
è attivo e sta crescendo rapidamente.
Viceversa, nelle nebulose gaIl blu brillante delle giovani stelle di nuova formazione spicca al centro di una regione nota con la
lattiche, il tasso di nascita delsigla N90, situata nella Piccola Nube di Magellano, una galassia satellite della Via Lattea.
le stelle è valutabile osservando
l’emissione nelle frequenze nel lontano infrarosso, in particolare struttura evolutiva dell’asse temporale della vita delle galassie. Le
intorno a 250 micron di lunghezza d’onda. Queste frequenze ri- stelle che con la loro brillantezza dominano il cielo hanno di fatescono ad attraversare lo stato di polvere che circonda le zone di to una vita dura: riescono trovare una condizione adatta alla loformazione stellare. Confrontando l’intensità dell’emissione X pro- ro formazione solo tenendosi a debita distanza dal loro buco nero,
veniente dal centro della galassia con quella dell’emissione infra- sperando che non risulti troppo famelico, e questo solo durante la
rossa è possibile osservare che sono anticorrelati: un buco nero fase iniziale della formazione della galassia.
molto attivo tende a disturbare in modo sostanziale la nascita di
D’altra parte senza il buco nero non si potrebbe formare l’agglonuove stelle, probabilmente a causa degli intensi venti di plasma e merato di materia necessario per far nascere la galassia con le sue
di materia che spazzano la galassia circostanza.
stelle, per cui occorre fare di necessità virtù: un ulteriore esempio
Questo effetto probabilmente varia nel corso della storia di una di come l’universo invisibile domini l’evoluzione di quello visibile.
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