I buchi neri influenzano l’evoluzione della galassia

Gli scienziati finanziati dall’UE hanno scoperto che il pozzo gravitazionale che risiede nel cuore di una galassia vicina irradia energia sufficiente, nello spazio locale, per cambiare il tasso di formazione delle stelle.

Ricerca di base

Spazio

I getti prodotti dai buchi neri supermassicci sono noti per il riscaldamento del gas circostante, rendendo impossibile la condensazione e il collasso delle nubi interstellari, impedendo così la nascita di nuove stelle. Nel progetto BHS SHAPING GALAXIES (Black holes altering galaxy evolution: how to find them?), finanziato dall’UE, questo effetto è stato studiato nel dettaglio. Gli scienziati hanno analizzato la galassia IC 5063 e i grandi flussi di gas. Il gas viene accelerato dal getto del buco nero, creando un vento che si estende per oltre 2 200 anni luce, con velocità tra i 600 e i 1 200 chilometri al secondo, rispetto al moto della galassia. Gli effetti del getto di onde radio della galassia IC 5063 erano stati osservati anche in passato. Questa galassia molto attiva è relativamente vicina: 160 milioni di anni luce dalla Terra. Queste due caratteristiche la rendono un candidato ideale per studiare l’impatto che i buchi neri supermassicci comportano sulle galassie. Un’altra caratteristica importante della galassia IC 5063 è data dal fatto che il getto radio è quasi allineato con il disco di gas presente nel proprio centro. Tale getto è composto da elettroni lanciati su orbite a cavatappi, lontano da un buco nero. Questi elettroni emettono una radiazione di sincrotrone, la quale eccita e riscalda il gas circostante. La radiazione relativa al getto ha generato onde d’urto nel gas che viene spinto a formare venti intensi, caldi e veloci, in quattro regioni distinte. La temperatura del vento è compresa tra i 1 500 e 2 700 gradi Kelvin, inoltre, a livello spaziale vengono riscaldati oltre 2 milioni di anni luce quadrati. Le stelle si formano successivamente al collasso di una nube di idrogeno, finché il peso non costringe l’idrogeno a fondersi in elio e a rilasciare energia. Affinché si verifichi il collasso della nube, il gas deve raffreddarsi e condensarsi. Tuttavia, i venti osservati riscaldano e fanno disperdere il gas, interrompendo la formazione stellare. Il team del progetto BHS SHAPING GALAXIES ha ricercato tali venti nei dati relativi alle radiogalassie raccolti dal telescopio IRAM (Institut de radioastronomie millimétrique) e grazie a osservazioni galattiche di nuclei attivi ottenute dal telescopio spaziale Herschel. Fino al 50 % delle fonti ha dimostrato la presenza di un flusso verso l’esterno. Le attuali teorie dell’evoluzione galattica sono difficili da verificare, in quanto i processi avvengono molto lentamente. Osservando i getti radio provenienti dai buchi neri, gli scienziati hanno scoperto prove circa il fatto che tali getti segnano la fine della formazione stellare. In seguito a questi fenomeni, le galassie tendono a invecchiare, e difficilmente formano nuove stelle. Un video intitolato “Winds in the galaxy IC5063 driven by a black hole jet” è disponibile qui.