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The Dust Devils in Galaxy Centres

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I diavoli di polvere che vorticano attorno ai buchi neri offrono una visione più chiara sul cosmo

Attraverso lo studio delle nubi di materia raccolte dai buchi neri, i ricercatori sperano di comprendere meglio l’Universo nel suo insieme.

Spazio

L’Universo è uno spazio vasto e aperto, ma grazie alla gravità, non è vuoto: disseminate in tutto l’universo, ci sono le galassie, ammassi di miliardi di stelle, gas e polveri. Tuttavia, c’è anche qualcosa che si nasconde nell’oscurità dello spazio, qualcosa in grado di inghiottire tutta la materia che si trova lungo il suo percorso. Quel qualcosa è il buco nero supermassiccio. «Sebbene sia risaputo che al centro di tutte le grandi galassie si trovi un buco nero supermassiccio, sappiamo molto poco su dove e quando nascono, nonché sul modo in cui diventano le masse spettacolari che sono», afferma Daniel Asmus, astrofisico e borsista Marie Skłodowska-Curie. Grazie al supporto del progetto DUSTDEVILS, finanziato dall’UE, Asmus si è prefisso di gettare nuova luce sui misteri del buco nero galattico. «Spazzando via la materia dalle loro regioni interne verso l’esterno, sembra che questi buchi neri svolgano un ruolo importante nell’evoluzione delle galassie», aggiunge. «Attraverso una migliore comprensione dei buchi neri, acquisiamo anche una migliore comprensione dell’Universo nel suo insieme».

I diavoli di polvere nello spazio

La ricerca di Asmus si è concentrata sulla fase di crescita e di feedback dei buchi neri galattici. Durante questa fase, vengono rilasciate enormi quantità di radiazioni nell’intero spettro elettromagnetico che inducono il nucleo di una galassia a brillare con una luminosità di molte volte superiore al resto della galassia. Definite galassie attive (AGN, Active Galactic Nuclei), sono così luminose che possono essere viste da grandi distanze cosmiche. «Durante questo fenomeno, un’ampia parte della materia che precipita all’interno viene sollevata dal disco di accrescimento vorticante del buco nero, un evento che ricorda un diavolo di polvere nel deserto», spiega Asmus. «I cosiddetti diavoli di polvere potrebbero permetterci di migliorare significativamente la nostra comprensione sulla struttura delle galassie attive ed hanno costituito quindi l’oggetto della nostra ricerca». Osservando un campione di prova di galassie vicine, Asmus ha concluso che le polveri polari potrebbero essere un fenomeno onnipresente nelle galassie attive. «Abbiamo anche trovato prove preliminari di una connessione fisica tra le dimensioni della struttura polare e il tasso di accrescimento del buco relativo alla massa», osserva Asmus. «Ciò indica che le polveri polari sono parte di un vento guidato dalla radiazione che si estende dal disco di accrescimento polveroso esterno a dimensioni galattiche». Motivato da queste scoperte, Asmus ha successivamente condotto una ricerca di estrazione dei dati per le galassie attive nell’Universo locale. Osservando le radiazioni delle polveri polari nell’infrarosso, è stato in grado di identificare nuovi buchi neri che si sviluppano in ambienti estremamente oscuri. Secondo Asmus, questo lavoro ha ampliato il numero di galassie attive conosciute di circa il 40 %.

Altre ricerche future

Migliorando notevolmente la nostra comprensione sulla crescita dei buchi neri, il progetto DUSTDEVILS pone le basi per il telescopio spaziale James Webb che sarà presto lanciato. «Avendo istituito i venti polari polverosi come nuovo paradigma, il telescopio spaziale James Webb sarà in grado di dare seguito al nostro lavoro con una maggiore profondità», afferma Asmus. Asmus intende proseguire ulteriormente la ricerca sulle galassie attive oscure svelate durante il progetto. «Questo lavoro ha aperto la strada a future indagini a cielo aperto e a raggi x che completeranno il nostro studio sulla crescita dei buchi neri locali», conclude.

Parole chiave

DUSTDEVILS, buchi neri, Universo, spazio, galassie, AGN, galassie attive, polveri polari

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