Buchi Neri Supermassicci e Novae: Un’Intrigante Connessione Galattica

L'influenza dei getti dei buchi neri sulle esplosioni stellari nelle galassie

I getti rilasciati dai buchi neri supermassicci sono fenomeni straordinari che si estendono per milioni di anni luce. La maggior parte di essi contiene particelle che si muovono a velocità prossime a quella della luce, con energie incredibili che sembrano influenzare eventi apparentemente non correlati, come le eruzioni di novae.

Le novae sono esplosioni temporanee che illuminano le vecchie nane bianche. Questi residui stellari invecchiati rubano materiale da una stella compagna, accumulando idrogeno sulla loro superficie. Quando l’idrogeno raggiunge temperature estreme, avviene un’esplosione che rende la nana bianca improvvisamente più luminosa. Questo evento non distrugge la nana bianca e spesso si ripete nel tempo.

Utilizzando il telescopio spaziale Hubble, gli astronomi hanno studiato M87, una vasta galassia ellittica che ospita un buco nero supermassiccio noto come M87*. Questo gigante pesa 6,5 miliardi di volte la massa del Sole ed è attualmente attivo, emettendo getti lunghi fino a 3.000 anni luce. Se ci trovassimo sul percorso di questi getti, verremmo disintegrati fino alle nostre particelle costituenti.

Quello che ha sorpreso il team di ricerca è stata la scoperta che vicino ai getti di M87* si verificano il doppio delle novae rispetto ad altre regioni della galassia, che si trova a circa 53 milioni di anni luce dalla Terra. Alec Lessing, primo autore dello studio e ricercatore presso l’Università di Stanford, ha commentato che questa scoperta è estremamente eccitante e indica che c’è ancora molto da capire su come i getti dei buchi neri interagiscono con l’ambiente circostante.

Una foto di Hubble della galassia M87, che assomiglia a un batuffolo di cotone bianco traslucido e sfocato. La luminosità diminuisce gradualmente in tutte le direzioni da un punto luminoso bianco al centro. Un jet ondulato di materiale blu-bianco si estende dal nucleo a forma di punto verso l'esterno fino all'angolo superiore destro, circa a metà della galassia. Le stelle punteggiano lo sfondo
M87 e il suo jet che splende gloriosamente.
NASA, ESA, A. Lessing (Università di Stanford), E. Baltz (Università di Stanford), M. Shara (AMNH), J. DePasquale (STScI)

I risultati suggeriscono che i getti potrebbero influenzare la formazione delle novae in due modi: aumentando il numero di sistemi stellari che possono diventare novae o accelerando il processo di esplosione delle nane bianche. Attualmente non è chiaro quale dei due scenari sia corretto, ma è evidente che i getti stiano giocando un ruolo significativo nell’attività stellare della galassia.

Il team ha ipotizzato che i getti potrebbero influenzare il trasferimento di massa sulle nane bianche vicine, accelerando le eruzioni. Un’altra teoria considerata è che i getti riscaldino la stella compagna della nana bianca, causando un aumento del materiale che viene trasferito sulla nana. Tuttavia, i calcoli hanno dimostrato che questo riscaldamento non è sufficiente per spiegare l’incremento delle novae osservate.

Michael Shara, co-investigatore dell’American Museum of Natural History di New York City, ha sottolineato che le osservazioni condotte con il telescopio Hubble hanno fornito una quantità significativa di dati su questa attività potenziata intorno al getto di M87*. Il team ha individuato 94 novae sparse su circa un terzo della galassia, con la maggior parte di esse concentrate proprio nelle vicinanze del getto. In media, si verifica una nova diversa ogni giorno in M87, evidenziando l’intensa attività stellare in corso.

Chiara Circosta, borsista di ricerca dell’Agenzia Spaziale Europea, ha commentato che queste osservazioni dettagliate delle galassie vicine sono fondamentali per ampliare la comprensione dell’interazione tra i getti dei buchi neri e le galassie che li ospitano. La ricerca è stata accettata per la pubblicazione su The Astrophysical Journal ed è disponibile su arXiv, offrendo un contributo significativo alla nostra conoscenza di questi fenomeni cosmici enigmatici.

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