Uno studio della NASA fornisce una stima del numero di buchi neri che potrebbero nascondersi nell’Universo.
Di recente i telescopi della NASA hanno aiutato gli scienziati a cercare buchi neri supermassicci, con una massa fino a miliardi di volte quella del Sole. Gli astronomi pensano che ogni grande galassia nell’universo abbia un buco nero supermassiccio al suo centro. Ma dimostrare questa ipotesi è difficile, perché i ricercatori non possono contare i miliardi o addirittura i trilioni di buchi neri supermassicci che si pensa esistano nell’universo. Al contrario, devono estrapolare una stima da campioni più piccoli per conoscerne il numero approssimativo. Misurare il rapporto di buchi neri supermassicci nascosti in un dato campione aiuta gli scienziati a stimare meglio il numero totale di buchi neri supermassicci presenti nell’universo.
I dettagli del nuovo studio della NASA
Il nuovo studio pubblicato su Astrophysical Journal ha scoperto che circa il 35% dei buchi neri supermassicci è pesantemente oscurato, il che significa che le nubi circostanti di gas e polvere sono così spesse da bloccare persino la luce a raggi X a bassa energia. Ricerche precedenti avevano evidenziato che meno del 15% dei buchi neri supermassicci è così oscurato. Gli scienziati pensano che la vera divisione dovrebbe essere più vicina al 50/50 in base ai modelli di crescita delle galassie. Se le osservazioni continuano a indicare che significativamente meno della metà dei buchi neri supermassicci è nascosta, gli scienziati dovranno rivedere la loro comprensione di questi oggetti e del ruolo che svolgono nel plasmare le galassie.
Il ruolo della luce nella rilevazione dei buchi neri
Sebbene i buchi neri siano difficili da individuare (nemmeno la luce può sfuggire alla loro gravità), possono anche essere tra gli oggetti più luminosi dell’universo. Quando il gas viene trascinato in orbita attorno a un buco nero, la gravità crea un attrito e un calore così intensi che il gas raggiunge centinaia di migliaia di gradi e irradia a tal punto da oscurare tutte le stelle della galassia circostante. Le nubi di gas e polvere che circondano e riforniscono il disco centrale luminoso possono assumere la forma di una ciambella. Se il buco della ciambella è rivolto verso la Terra, il disco centrale al suo interno è visibile. Se la ciambella è messa di traverso, il disco è nascosto.
IRAS e NuSTAR
La maggior parte dei telescopi riesce a identificare piuttosto facilmente i buchi neri supermassicci frontalmente, ma non quelli di traverso. C’è un’eccezione che gli autori del nuovo studio hanno sfruttato: la ciambella assorbe la luce dalla sorgente centrale e riemette luce a energia inferiore nella gamma infrarossa. In altre parole, queste “ciambelle” brillano nell’infrarosso.
Queste lunghezze d’onda luminose sono state rilevate dall’IRAS, un telescopio in grado di vedere le emissioni infrarosse dalle nubi che circondano i buchi neri supermassicci. Per confermarne la presenza, i ricercatori si sono affidati poi al NuSTAR, un telescopio a raggi X. Questi ultimi vengono irradiati da parte del materiale più caldo attorno al buco nero. Quelli a bassa energia vengono assorbiti dalle nubi circostanti di gas e polvere, mentre quelli ad alta energia osservati da NuSTAR possono penetrare e diffondersi dalle nubi.
I prossimi studi
Determinare il numero di buchi neri nascosti rispetto a quelli visibili può aiutare gli scienziati a capire come questi oggetti diventino così grandi. Se crescono consumando materiale, allora un numero importante di buchi neri dovrebbe essere circondato da spesse nubi e potenzialmente oscurato. Questo studio supporta proprio questa ipotesi.
Per saperne di più
- Leggi il comunicato stampa della NASA.
