Interazioni dei buchi neri con i loro ambienti galattici
Le masse dei buchi neri nelle galassie locali mostrano delle correlazioni con le proprietà delle galassie che li ospitano, e questo indica che la crescita dei buchi neri è strettamente collegata al loro ambiente. Tuttavia, nei dettagli si sa poco riguardo a come essi si formano e interagiscono con chi li ospita, in particolare nelle prime epoche cosmiche. Il progetto MBHG (The cosmic evolution of massive black holes), finanziato dall’UE, ha intrapreso uno studio teorico sulla formazione dei buchi neri massivi e sulla loro crescita all’interno delle galassie. Per questo scopo, il team di ricerca ha usato simulazioni idrodinamiche cosmologiche e modelli semi-analitici. Il team ha seguito l’evoluzione del sistema galassia/buco nero a partire dall’epoca della formazione del buco nero fino a oggi, in differenti tipi di galassie. Essi hanno studiato il collegamento tra formazione del buco nero, la storia riguardante la formazione delle stelle della galassia ospitante e l’ambiente cosmico. Un’attenzione particolare è stata dedicata al ruolo dell’ambiente nella crescita del buco nero, in particolare nelle prime piccole galassie nei tempi cosmici iniziali. MBHG ha inoltre studiato l’evoluzione dei buchi neri massivi durante le fusioni di galassie, concentrandosi sia sulle dinamiche che sulle proprietà di accrescimento. Il progetto ha esaminato quando i buchi neri massivi si accendono quali nuclei galattici attivi durante le fusioni di galassie, e anche le condizioni necessarie per sviluppare buchi neri binari e multipli. Le simulazioni si sono concentrate sui dettagli astrofisici usando una risoluzione spaziale e temporale elevata, allo scopo di seguire accuratamente le proprietà di gas, stelle e buchi neri nel tempo. Approcci sperimentali, semi-analitici e numerici sono stati usati in combinazione per ottenere il quadro più coerente ed esauriente dell’evoluzione congiunta dei buchi neri e delle galassie che li ospitano. Il progetto MBHG ha inoltre fornito il quadro teorico per pianificare future strutture europee come ad esempio l’osservatorio ATHENA (Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics) e la missione eLISA (evolved Laser Interferometer Space Antenna). Guarda il video del progetto qui.
Parole chiave
Buco nero, galassie, MBHG, evoluzione cosmica, formazione stelle, accrescimento
