Come alcuni buchi neri divorano la massa cosmica
I buchi neri (BH - black hole) sono i resti di ex stelle che sono collassate su se stesse, diventando così dense e compatte che nemmeno la luce riesce a fuggire dalla loro forza gravitazionale. Per lo stesso motivo i BH hanno un appetito insaziabile per altro materiale presente nell’Universo, e lo accumulano in modo regolare. I SMBH comprendono quelli nei nuclei galattici attivi (AGN) nei centri di molte galassie, tra cui anche la Via Lattea. Essi si sono completamente formati molto presto, e il loro rapido accrescimento supera il classico limite (limite di Eddington) imposto dall’equilibrio tra la gravità e la radiazione liberata. I SMBH negli AGN subiscono l’accrescimento in periodi che vanno dai decenni ai millenni, rendendo il loro studio irrealizzabile. Scienziati finanziati dall’UE hanno lanciato il progetto TASER (“Timing and spectroscopy in the Eddington regime”) per condurre uno studio esauriente di analoghi adatti su scale temporali più veloci vicini a casa. I buchi neri binari (BHB - black-hole binaries) sono sistemi in cui una stella normale orbita attorno a un buco nero, fornendogli materiale, che il buco nero accumula. I buchi neri in questi sistemi sono solo dieci volte più massicci del nostro sole e questi BH più piccoli che si accrescono vicino o sul limite di Eddington subiscono dei cambiamenti su scale temporali molto più piccole rispetto ai buchi neri supermassicci. Il team si è proposto di identificare e studiare molti di questi buchi neri e anche il loro tempo combinato e le loro proprietà energetiche (spettrali). Subito prima dell’inizio del progetto, un collega ha scoperto il primo microquasar extragalattico nella galassia a noi più vicina, ovvero Andromeda. I microquasar sono BHB che emettono un potente getto di plasma quando i ritmi di accrescimento raggiungono un picco. Il lavoro che mostra come il microquasar si accresce a ritmi vicini a quelli di Eddington ha portato a una pubblicazione nella prestigiosa rivista a revisione paritaria Nature. Studi successivi hanno esaminato in che modo il getto e il flusso in ingresso si potessero accoppiare, un elemento chiave dell’accrescimento di Eddington. Questo lavoro determinante ha stabilito che il fenomeno può in effetti essere studiato con i microquasar extragalattici in galassie vicine, che forniscono una più grande popolazione campione rispetto a quella che si potrebbe trovare nella Via Lattea. Questo ha aperto la strada a una ricerca completa di ulteriori microquasar extragalattici. Nel frattempo, i ricercatori hanno sviluppato degli algoritmi per l’analisi delle caratteristiche spettrali e di distribuzione nel tempo di queste fonti. Si prevede che i codici relativi a spettro e distribuzione nel tempo forniscano importanti informazioni sulla natura dell’accrescimento “super-Eddington” nei BH e gettino così nuova luce sulle origini e sull’evoluzione dell’Universo.
Parole chiave
Buchi neri, accrescimento, spettroscopia, regime di Eddington, buchi neri binari
