Le “nuvole” nell’universo sono aree con una maggiore densità rispetto all’ambiente circostante: circondano anche i buchi neri

Una volta lasciati i maestosi cieli della Terra, la parola “nuvola” non significa più una struttura bianca dall’aspetto soffice che produce talvolta pioggia. I telescopi spaziali hanno osservato nuvole cosmiche in prossimità di buchi neri supermassicci, i misteriosi oggetti densi da cui neanche la luce può sfuggire, con masse equivalenti a più di 100.000 soli. Esiste un buco nero supermassiccio al centro di quasi ogni galassia, e prende il nome di “nucleo galattico attivo” (AGN) se sta “divorando” una quantità enorme di gas e polvere nelle sue vicinanze. 

Le “nuvole” dei buchi neri

Il buchi neri non possono essere osservati ma ciò che accade vicino al suo orizzonte degli eventi (il suo punto di non ritorno) si. Quando la materia viene lacerata diventa estremamente luminosa prima di essere inghiottita. Ma i buchi neri non sono proprio come dei veri e propri aspirapolveri. Mentre parte della materia attorno ad un buco nero finirà al suo interno, parte del gas vicino verrà lanciato all’esterno, creando un guscio in espansione. Questo perché l’area vicino all’orizzonte degli eventi è estremamente energica; la radiazione ad alta energia, prodotta da particelle in rapido movimento attorno al buco nero può espellere una quantità significativa di gas nelle vastità dello spazio. Questo flusso si estende ben oltre 3,3 anni luce dal buco nero. Ogni nuvola cosmica inizialmente è piccola, ma può arrivare essere enorme: potrebbe persino coprire la distanza tra la Terra e Proxima Centauri, la stella più vicina oltre il Sole.

Questa illustrazione raffigura un quasar, un tipo di nucleo galattico attivo. Credit: Nima Abkenar

Ma come si spiega tutto questo?

Gli scienziati ritengono che il grande calore nei pressi di un buco nero supermassiccio consenta al gas di fluire verso l’esterno molto velocemente, ma in un modo che può anche portare alla formazione di “grumi” (se il gas accelera troppo rapidamente, non si raffredda abbastanza da formare grumi). Il modello costruito tiene conto di questi fattori e propone un meccanismo per fare sia espandere che aggregare il gas. “Vicino al bordo esterno del guscio c’è una perturbazione che rende la densità del gas un po ‘più bassa rispetto al passato“, afferma Daniel Proga, astrofisico presso l’Università del Nevada . “Questo fa riscaldare il gas in modo molto efficiente sostituendo il gas freddo più lontano” . Questo fenomeno è in qualche modo simile al funzionamento delle mongolfiere. L’aria riscaldata all’interno del pallone è più leggera dell’aria più fredda all’esterno e questa differenza di densità fa salire il pallone.

Ricerche future

Questo modello prende in considerazione solo il guscio di gas e non il disco di materia che, ruotando attorno al buco nero, lo alimenta. Il prossimo passo dei ricercatori è esaminare se il flusso di gas proviene dal disco stesso. Inoltre risolvere il mistero del perché alcune nuvole sono estremamente veloci, nell’ordine di 10.000 chilometri al secondo

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